Cambios plásticos de adaptación ultra estructural de las conexiones nerviosas motoras en el adulto en respuesta a un incremento fisiológico de la actividad

Abstract

Es conocido que las sinapsis cambian en condiciones de normalidad durante el desarrollo que culmina en la maduración. Sin embargo, se han identificado cambios funcionales de corta duración actividad-dependientes en adultos normales. Así en el decremento de uso aparecen fenómenos de crecimiento axonal por elongación de algunos segmentos axonales. Y en el incremento de uso, dominan los fenómenos de retracción de algunas ramas axonales. En este contexto, el presente trabajo tiene como pretensión final conocer de forma clara la capacidad de adaptación plástica de las conexiones neuromusculares en el adulto normal.<br/>MATERIAL Y METODOS: Se utilizó el músculo Extensor digitorum longus (EDL) de ratas Sprague-Dawley macho, de 12 semanas de edad. Los animales fueron sometidos a un moderado incremento de actividad locomotora mediante una cinta sin fin. Las bandas de inervación de los músculos EDL fueron procesadas para microscopia electrónica de transmisión convencional. Con las imágenes obtenidas (a 5000x y 10000x) se realizo un estudio morfométrico con el programa semiautomático de análisis de imágenes MOP VIDEOPLAN.<br/>CONCLUSIONES MÁS RELEVANTES:<br/>1- La retracción axonal en músculos control es compensado por los siguientes cambios en estructuras relacionadas con la neurotransmisión: mas y mayores vesículas sinápticas y también incrementa el numero de vesículas que están en contacto con el axolema sináptico; mas zonas activas axonales; las membranas densificadas de las crestas postsinápticas decrecen en longitud pero esto es compensado por un mayor número.<br/>2- Los resultados morfométricos indican claramente que pequeños cambios en el nivel de actividad locomotora inducen a precisas adaptaciones morfológicas de una forma rápida. El incremento en las densificaciones postsinápticas sugiere un mecanismo compensatorio postsináptico a la retracción axonal.

The activity pattern of neuromuscular junctions can influence the structure, growth and remodeling responses and differentiation of the motor nerve terminals. Nerve terminal remodeling involving changes of growth and retraction in the normal adult are affected by the level of the animal's activity. In fact, nerve terminal retraction in the adult can be induced by the level of increased synaptic activity. In the present work we tried to analyze if a small physiologic increase in the locomotor's activity of the normal adult rats during a brief period of time can induce pre- and postsynaptic ultrastructural adaptations.<br/>MATERIAL AND METHODS: The Extensor Digitorum Longus (E.D.L.) muscles of 24 three-month-old male Sprague-Dawley rats were studied. The experimental animals spontaneously adapted to the moderately exercise by training a treadmill. Normally housed rats were used as controls. The neural zones from the right and left E.D.L. muscles were fixed in glutaraldehyde and conventionally processed for T.E.M. Cross-sectioned different end plates were directly recorded in magnetic support with a high definition video system. Morphometric analysis of pre- and postsynaptic structural parametres was performed with a semiautomatic image analysis system (MOP VIDEOPLAN).<br/>MAIN CONCLUSIONS: <br/>1- Axonal retraction in normal muscles can be compensated by the following changes in the neurotransmission-related structures: Synaptic vesicles increase in diameter and also increase the number of synaptic vesicles in contact with the synaptic axolemma; active zones increase in number; postsynaptic membrane densifications decrease in length and that is compensated by an increase in number of these.<br/>2- The morphometric data clearly indicate that small and early physiological changes in the locomotor's activity in the normal adult are followed by precise morphologic adaptations. The increased differentiation of postsynaptic membrane densifications would suggest the existence of the postsynaptic compensatory mechanism for the presynaptic retraction.