Relación topográfica entre la localización subcelular de los receptores metabotrópicos de glutamato del grupo II (mGlu2/3) y del receptor cannabinoide CB1 en la región del hilus del giro dentado del ratón

Abstract

En el hipocampo, la activación de los circuitos excitatorios resonantes característicos de esta región y su capacidad de retroalimentación se han relacionado con la formación de la memoria; sin embargo, esta retroalimentación positiva podría desencadenar también una excitación mantenida y desorganizada de grupos de neuronas provocando la lesión y muerte celular por la acumulación de calcio hasta niveles tóxicos. Para mantener el adecuado equilibrio entre la necesidad de la excitación para la fijación de los recuerdos y la vitalidad de las neuronas, existen en el hipocampo, una serie de mecanismos de control. Nuestra hipótesis plantea que algunos de estos sistemas reguladores pueden tener su réplica en el hilus para, con la información aportada por las fibras musgosas, actuar como sistema de retroalimentación negativa en la transmisión excitatoria de las células granulares. Para demostrar dicha hipótesis, llevamos a cabo técnicas inmunohistoquímicas para microscopía óptica y electrónica, en las que se emplearon anticuerpos específicos contra los receptores mGlu2/3 y CB1 en ratones mGlu2 knockout (mGlu2KO), mGlu3 knockout (mGlu3KO) y wild tipe (WT), y se examinó la relación topográfica de los receptores metabotrópicos del glutamato del grupo II (mGlu2/3) y el receptor cannabinoide CB1 en el hilus del giro dentado del hipocampo. Se observó marcado para el receptor CB1 tanto en los perfiles neuronales como en los gliales, en los animales de las distintas cepas. Este marcado, pudimos encontrarlo especialmente concentrado en los terminales axonales de las neuronas GABAérgicas, pero también lo localizamos en los terminales sinápticos excitatorios de las fibras musgosas, en los que, además, pudimos observar un tipo de marcado característico asociado a las vesículas sinápticas, o entre ellas. También pudimos demostrar la presencia del receptor CB1 en las células musgosas, cuyos axones hacen sinapsis con las dendritas de las células granulares en la capa molecular del giro dentado. Por otra parte, pudimos comprobar que receptores mGlu2/3 se asociaron, aunque no exclusivamente, a elementos sinápticos y perisinápticos, existiendo diferencias topográficas entre ambos. Así, los receptores mGlu2, aparecieron en el hilus situados postsinápticamente pero también a nivel presináptico. Sin embargo, el receptor mGlu3, lo localizamos exclusivamente en células gliales, concretamente en astrocitos. En algunos casos, pudimos ver finos procesos astrocíticos perisinápticos positivos para el receptor mGlu3, en contacto con presuntas sinapsis glutamatérgicas. En ambos casos el marcado se mostró asociado a sinapsis asimétricas, aunque también pudo verse lejos de las sinapsis. Tras estudiar los dos tipos de marcado en conjunto, se encontraron tanto perfiles neuronales positivos para mGlu2 como procesos astrocíticos positivos para mGlu3 en contacto con botones sinápticos positivos para CB1. Asimismo, se demostró, doble marcado mGlu2-CB1 a nivel pre- y postsináptico y colocalización de mGlu3 y CB1 en algunos perfiles astrocíticos en torno a sinapsis excitatorias axo-espinosas. También se observaron, con frecuencia, procesos gliales doblemente marcados para mGlu3-CB1 en contacto con botones positivos en CB1. Estos resultados indican que la colocalización y asociación de los receptores mGlu2 y mGlu3 y CB1 en los perfiles neuronales y astrogliales del hilus, y la interacción entre ellos, puede ser determinante en la forma en la que las retroproyecciones, de las células hilares, actúan sobre las células granulares influyendo en la actividad del hipocampo.