Regulación del sistema glutamatérgico glial (Glutamina Sintetasa y GLAST) por la activación de los transportadores de glutamato de alta afinidad

Abstract

Las vías glutamatérgicas representan el sistema de neurotransmisión excitador más abundante en el sistema nervioso central (SNC) de vertebrados, así su importancia se hace evidente en los procesos cognitivos. Dentro del SNC, las células más abundantes son las células gliales y su acople bioquímico con las neuronas es indispensable para la fisiología del SNC. Una característica de todos los sistemas biológicos es que estos oscilan a través de dos tipos de variables, las controladas y las reguladas, cuyas asas de retro o anteroalimentación se encuentran reguladas o controladas por la actividad del sistema, así dentro del SNC encontramos que una de las moléculas principales que inicia estos cambios biológicos es el glutamato. Se ha demostrado que la activación glutamatárgica cambia diferentes aspectos de respuesta tanto glial como neuronal, sin embargo no se ha caracterizado por completo la regulación de los componentes del sistema glutamatárgico. En el presente trabajo nos interesamos por elucidar la respuesta de dos componentes gliales indispensables en el acople bioquímico neurona glia, la glutamina sintetasa (GS) y el transportador de glutamato de alta afinidad GLAST. En el presente trabajo demostramos que la actividad de GS es regulada por la actividad glutamatérgica únicamente bajo condiciones muy especiales de cultivo, las cuales semejan las etapas tempranas del desarrollo del SNC y ésto solo sucede bajo una estimulación glutamatérgica crónica. GLAST es el principal transportador de glutamato que se expresa en cerebelo por lo que el modelo de cultivo primario de células gliales de Bergmann nos permitió elucidar el efecto de una exposición aguda de glutamato sobre la actividad del transportador GLAST a largo plazo, encontrando que la exposición a glutamato aguda disminuye la actividad de GLAST a largo plazo por un mecanismo muy probablemente postraduccional.

Glutamatergic pathway are the most abundant excitatory neurotrassmiter system in the central nervous system ( CNS ) of vertebrates, hence its importance is evident in cognitive processes. Glial cells are the most abundant cells within the CNS and its biochemical coupling with neurons is essential for CNS physiology. A feature of all biological systems is that they oscillate through two types of variables, the controlled and regulated variables, whose feedforward or feedback handles are regulated or controlled by the activity necessities of the system, within the CNS one of the main molecules that initiates these biological changes is glutamate. It has been shown that activation of glutamatergic pathways modulate different aspects of both glial and neuronal responses, however, the regulation of glutamatergic components regulated by gluatamte activity have not been fully characterized. In this work we are interested in elucidate the response of two biochemical glial components whose are essential for neuron-glia coupling, glutamine synthetase ( GS ) and high affinity glutamate transporter GLAST. In this work we show that GS activity is regulated by glutamatergic activity only under very special conditions, which resemble the early stages in the development of the CNS and this regulation only is present under chronic glutamatergic stimulation. GLAST glutamate transporter is the most abundant glutamate transporter expressed in glia cerebellum, in this context Bergmann glial cells primary culture allowed us to elucidate the effects of acute exposure on GLAST glutamate transporter activity in the long term, we found that acute glutamate exposure decreases GLAST activity in the long term by a mechanism which seems to be posttranslational.