Mecanismos convergentes moduladores de la neurogénesis en el adulto

Las células madre nerviosas son candidatos potenciales en la búsqueda de terapias eficaces contra diversas patologías neurodegenerativas. Sin embargo, los mecanismos y factores que influencian el proceso de neurogénesis adulta son poco conocidos y requieren un estudio exhaustivo. Nuestro laboratorio intenta comprender el rol que desempeñan factores tróficos y sistemas de neurotransmisión en la modulación del proceso de neurogénesis en el hipocampo adulto. Por un lado, el factor neurotrófico derivado del SN, BDNF, ha sido implicado en el proceso de neurogénesis hipocámpica en el adulto, lo que nos llevó a trabajar en la disección biológica del rol de BDNF en las acciones de los antidepresivos (Fig 1, Foltran & Diaz, 2016). Por otro lado, demostramos que tanto un aumento como una depleción de serotonina (5-HT) en diversos modelos murinos llevan a un incremento de la neurogénesis. Estas respuestas paradójicas sugieren que diferentes actores del sistema 5-HT pueden participar en etapas específicas de la neurogénesis. Utilizamos modelos de ratones con niveles de 5-HT o de sus receptores incrementados o disminuidos, ya sea por ablación farmacológica o genética en los cuales estudiamos, a grandes rasgos, las vías de señalización del BDNF y las características funcionales de las nuevas neuronas. Además, llevamos a cabo ensayos comportamentales para evaluar conductas afectivas, de ansiedad y tests de memoria en estos modelos con niveles serotonérgicos modificados. Finalmente, estamos comenzando a investigar las señales de calcio en neuronas específicas de animales conscientes, mediante la técnica de fotometría de fibra. El objetivo final es buscar blancos específicos que regulan la neurogénesis adulta mediada por 5-HT en el hipocampo. En base a los resultados preliminares, planteamos la hipótesis acerca de una interacción entre los sistemas 5-HT y BDNF para modular los procesos neurogénicos en el hipocampo adulto. Una mejor comprensión de la biología de células madre es esencial para el desarrollo de terapias antidepresivas y facilitará la búsqueda de terapias específicas para trastornos neurodegenerativos y psiquiátricos.

Figura 1.

Publicaciones de los últimos años

• Neuron, 2022. doi: 10.1016/j.neuron.2022.01.012. “Midbrain CART+ peptidergic neurons enables maternal preparatory nesting”. Thomas Topilko, Silvina L. Diaz, Catarina M. Pacheco, Florine Verny, Charly Rousseau, Christoph Kirst, Charlotte Deleuze, Patricia Gaspar, Nicolas Renier
• Glia, 2021, 69(3): 638-654. “The serotonin 2B receptor is required in neonatal microglia to limit neuroinflammation and sickness behavior in adulthood”. Béchade C, D'Andrea I, Etienne F, Verdonk F, Moutkine I, Banas SM, Kolodziejczak M, Diaz SL, Parkhurst CN, Gan WB, Maroteaux L, Roumier A.
• Behavioral Neuroscience, 2021, 135(3): 380-388. “Effect of simple and complex enrichment added to standard-sized cages in behavioral, physiological, and neurological variables in female SWISS mice”. Agustina Resasco, Rocío B. Foltran, Cecilia Carbone, and Silvina L. Diaz.
• ACS Chemical Neuroscience, 2020, 11(6):952-959. “Neurochemical, Behavioral, and Neurogenic Validation of a Hyposerotonergic Animal Model by Voluntary Oral Consumption of para-Chlorophenylalanine”. Foltran RB, Stefani KM, Höcht C, Diaz SL.
• European Journal of Neuroscience, 2020, 52: 3493–3498. “Conducting and reporting animal experimentation: Quo vadis?” Diaz SL
• Frontiers in Cellular Neuroscience, 2019, 13:384. “Differential hippocampal expression of BDNF isoforms and their receptors under diverse configurations of the serotonergic system in a mice model of increased neuronal survival”. Rocio B. Foltran, Karen M. Stefani, Antonela Bonafina, Agustina Resasco, Silvina L. Diaz.
• Journal of Neurochemistry, 2016, 138(2):204-21. “BDNF isoforms: a round trip ticket between neurogenesis and serotonin?” Foltran RB, Diaz SL