Por primera vez, los investigadores de EMBL han capturado microglia mordisqueando las sinapsis cerebrales. Sus hallazgos muestran que las células gliales especiales ayudan a las sinapsis a crecer y reorganizarse, lo que demuestra el papel esencial de la microglia en el desarrollo del cerebro. Comunicaciones de la naturaleza publicará los resultados el 26 de marzo.
Alrededor de una de cada diez células en su cerebro son microglia. Primos de macrófagos, actúan como el primer y principal contacto en la defensa inmune activa del sistema nervioso central. También guían el desarrollo saludable del cerebro. Los investigadores han propuesto que la microglia se desprenda y comasinapsis - conexiones entre las células cerebrales - como un paso esencial en la poda de las conexiones durante el refinamiento temprano del circuito. Pero, hasta ahora, nadie las había visto hacerlo.
Microglia fortalece las sinapsis
Es por eso que Laetitia Weinhard, del grupo Gross de EMBL Rome, inició un estudio de imágenes masivas para ver realmente este proceso en acción en el cerebro del ratón, en colaboración con el equipo de Schwab en EMBL Heidelberg ". Nuestros hallazgos sugieren quelas microglias están mordisqueando sinapsis como una forma de hacerlas más fuertes, en lugar de ser más débiles ", dice Cornelius Gross, quien dirigió el trabajo.
Cálida bienvenida
El equipo vio que alrededor de la mitad del tiempo que la microglia contacta una sinapsis, la cabeza de la sinapsis envía proyecciones delgadas o 'filopodia' para saludarlos. En un caso particularmente dramático, como se ve en la imagen adjunta, quince cabezas de sinapsisextendió la filopodia hacia una microglia única al detectar una sinapsis. "Cuando estábamos tratando de ver cómo la microglia eliminaba las sinapsis, nos dimos cuenta de que la microglia realmente inducía su crecimiento la mayor parte del tiempo", explica Laetitia Weinhard.
Resulta que la microglia podría subyacer a la formación de sinapsis dobles, donde el extremo terminal de una neurona libera neurotransmisores en dos parejas vecinas en lugar de una. Este proceso puede apoyar la conectividad efectiva entre las neuronas. Weinhard: "Esto muestra que las microglias son ampliamenteinvolucrado en la plasticidad estructural y podría inducir la reorganización de las sinapsis, un mecanismo subyacente en el aprendizaje y la memoria ".
Perseverancia
Dado que este fue el primer intento de visualizar este proceso en el cerebro, el documento actual implica cinco años de desarrollo tecnológico. El equipo probó tres sistemas de imagen de última generación antes de que ella tuviera éxito. Finalmente, combinando luz correlativay microscopía electrónica CLEM y microscopía de fluorescencia de lámina de luz, una técnica desarrollada en EMBL, pudieron hacer la primera película de microglia comiendo sinapsis.
"Esto es con lo que los neurocientíficos fantasearon durante años, pero nadie lo había visto antes", dice Cornelius Gross. "Estos hallazgos nos permiten proponer un mecanismo para el papel de la microglia en la remodelación y evolución de los circuitos cerebrales durante el desarrollo".En el futuro, planea investigar el papel de la microglia en el desarrollo del cerebro durante la adolescencia y el posible vínculo con el inicio de la esquizofrenia y la depresión.
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Materiales proporcionados por Laboratorio Europeo de Biología Molecular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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