Unidad de caracterización de la plasticidad sináptica

La unidad de caracterización de la plasticidad sináptica (UCPS) se crea con el fin de prestar apoyo a aquellos investigadores pertenecientes tanto a entidades públicas como privadas que deseen caracterizarel efecto causado por modificaciones genéticas o tratamientos farmacológicos sobre la transmisión sináptica mediada por glutamato, neurotransmisor de la mayoría de las sinapsis excitadoras en el Sistema Nervioso Central (ver, experiencia de investigadores*).

Servicios

Normalmente se utilizarán rodajas de hipocampo en las que se registrarán potenciales postsinápticos excitadores poblacionales con técnicas electrofisiológicas convencionales.En estas rodajas se aplicarán una serie de protocolos de estimulación que inducen cambios duraderos de la eficacia sináptica, considerados como la base celular de los procesos de memoria y aprendizaje.

Caracterización básica de la plasticidad sináptica

• Curvas estímulo-respuesta.
• Facilitación por pares de pulsos.
• Fase temprana de la LTP (E-LTP). Inducción con un tren de estímulos a 100 Hz, 1 s (HFS).
• Fase Tardía de la LTP (L-LTP). Inducción con tres trenes de HFS separados 10 min o con 10 trenes de 4 pulsos cada uno a 100 Hz separados 200 ms (TBS).
• LTD provocada con pulsos simples o con la aplicación de un agonista de los receptores metabotrópicos de glutamato.
• Despotenciación.

El tiempo estimado para esta caracterización es de 2 meses. Una vez acabada la caracterización, la UCPS elaborará un informe con los resultados del estudio.

Equipamiento

La UCPS dispone de un equipo completo para la estimulación, registro, adquisición y procesamiento de potenciales sinápticos extracelulares procedentes de rodajas de cerebro mantenidas "in vitro". Además, los Drs. Solís y Muñoz proporcionarán de sus respectivos laboratorios el material adicional necesario para la realización de los experimentos.

Coordinadores científicos

• Dr. José María Solís, TTS-Biólogo.
• Dra. María Dolores Muñoz, TTS-Biólogo.

Personal

• José Carlos Gonzalez, Técnico de Apoyo a la Investigación, Licenciado Superior.

Ubicación y Contacto

Hospital Universitario Ramón y Cajal, Investigación, Planta -1 Derecha

Dr. José María Solís
e-mail: jose.m.solis@hrc.es
Tfno: 91 336 83 83

Dra. María Dolores Muñoz
e-mail: dolores.munoz@hrc.es
Tfno: 91 336 83 20
Fax 91 336 90 16

Los investigadores responsables de la UCPS tienen una amplia experiencia en el estudio de la plasticidad sináptica, avalada por sus proyectos de investigación y como queda reflejado en el siguiente listado de publicaciones:

• Muñoz M.D., Núñez A. and García Austt E. (1991) Frequency potentiation in granule cells in vivo at theta frequency perforant path stimulation. Exp. Neurol. 113: 74-78.
• Muñoz M.D., Magariños-Ascone C., Gaztelu J.M. and García-Austt E. (1998) Frequency potentiation in the medial cortex of young turtle brains in vitro. Brain Behav. Evol. 52: 263-269.
• Muñoz M.D., Gaztelu J.M. and García-Austt E. (1998) Homo- and heterosynaptic long term potentiation in the medial cortex of the turtle brain in vitro. Brain Res. 807: 155-159.
• Muñoz M.D., Monfort P., Gaztelu J.M. and Felipo V. (2000) Hyperammonemia impairs NMDA receptor-dependent long-term potentiation in the CA1 of rat hippocampus in vitro. Neurochem. Res. 25: 437-441.
• Monfort P., Muñoz M.D., Kosenko E. and Felipo V. (2002) Long-term potentiation in hippocampus involves sequential activation of soluble guanilate cyclase, cGMP-dependent protein kinase and cGMP degrading phosphodasterase. J. Neurosci. 22: 10116-10122.
• Monfort P., Muñoz M.D. and Felipo V. (2004) Hyperammonemia Impairs Long-Term Potentiation in Hippocampus by Altering the Modulation of cGMP-Degrading Phosphodiesterase by Protein Kinase G. Neurobiol. Dis. 15: 1-10.
• Monfort P., Muñoz M.D., Kosenko E., Llansola M., Sánchez-Pérez A., Cauli O. and Felipo V. (2004) Sequential activation of soluble guanylate cyclase, protein kinase G and cGMP-degrading phosphodiesterase is necessary for proper induction of long-term potentiation in CA1 of hippocampus. Alterations in hyperammonemia. Neurochem. Internat. 45: 895-901.
• Monfort P., Muñoz, M.D. and Felipo V. (2005) Chronic hyperammonemia in vivo impair long-term potentiation in hippocampus by altering activation of cyclic GMP-dependent-protein kinase and of phosphodiesterase 5.J. Neurochem. 94: 934-942.
• Monfort P., Muñoz M.D. and Felipo V. (2005) Molecular mechanisms of the alterations in NMDA receptor-dependent Long-term potentiation. Metabol. Brain Dis. 20: 265-274.
• Gruart A., Muñoz M.D. and Delgado-García J.M. (2006) Involvement of the CA3-CA1 synapse in the acquisition of associative learning in behaving mice. J. Neurosci. 26: 1077-1087.
• Gruart A., López-Ramos J.C., Muñoz M.D. and Delgado-García J.M.(2008) Aged wild-type and APP, PS1, and APP+PS1 mice present similar deficits in associative learning and synaptic plasticity independent of amyloid load. Neurobiol. Dis. 30: 439-450.
• Galarreta M., Bustamante J., Martín del Río R. and Solís J.M. (1996) Taurine induces a long-lasting increase of synaptic efficacy and axon excitability in the hippocampus. J.Neurosci. 16: 92-102.
• del Olmo N., Galarreta M., Bustamante J., Martín del Río R. and Solís J.M. (2000) Taurine-induced synaptic potentiation: Role of calcium and interaction with LTP. Neuropharmacology 39: 40-54.
• del Olmo N., Handler A., Alvarez L., Bustamante J., Martín del Río R. and Solís J.M. (2003) Taurine-induced synaptic potentiation and the late phase of long-term potentiation are related mechanistically. Neuropharmacology 44: 26-39.
• del Olmo N., Suárez L.M., Orensanz L.M., Suárez F., Bustamante J., Duarte J.M., Martín del Río R. and Solís J.M. (2004) Role of taurine uptake on the induction of long-term synaptic potentiation. Eur. J. Neurosci. 19: 1875-1886.
• Suárez L.M. andSolís J.M.(2006) Taurine potentiates presynaptic NMDA receptors in hippocampal Schaffer collateral axons. Eur. J. Neurosci. 24: 405-418.
• del Olmo N., Miguéns M., Higueras-Matas A., TorresI., García-Lecumberri C., Solís J.M., Ambrosio E. (2006) Enhancement of hippocampal long-term potentiation induced by cocaine sel-administration is maintained during the extinction of this behavior. Brain Res. 1116: 120-126.
• del Olmo N., Higueras-Matas A., Miguéns M., García-Lecumberri C., Borcel E., Solís J.M., Ambrosio E. (2006) Hippocampal synaptic plasticity and water maze learning in cocaine self-administered rats. Ann.N.Y. Acad. Sci. 1074: 427-437.
• Igartua I., Solís J.M. and Bustamente J. (2007) Glycine-induced long-term synaptic potentiation is mediated by glycine transporter GLYT1. Neuropharmacology 52:1586-1595.
• Granado N., Ortiz O., Suárez L.M., Martín E.D., Ceña V., Solís J.M., Moratalla R. D1 but not D5 dopamine receptors are critical for LTP, spatial learning and LTP-induced arc and zif268 expression in the hippocampus. Cereb. Cortex 18:1-12 (2008).

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