¿Cómo se forman los circuitos neuronales durante el desarrollo del sistema nervioso?
Nuestro laboratorio tiene por objetivo general revelar los mecanismos celulares y moleculares a través de los cuales factores extrínsecos e intrínsecos regulan el correcto ensamblado de circuitos neuronales sensoriales en desarrollo. Para ello usamos como modelo el sistema de la línea lateral del pez cebra el cual comparte características estructurales, funcionales y moleculares con el epitelio sensorial del oído interno de mamíferos. Utilizamos líneas transgénicas, métodos ópticos y moleculares para estudiar in vivo y en peces cebra intactos el desarrollo de la línea lateral, y para manipular selectivamente su actividad eléctrica y la expresión génica en subpoblaciones celulares específicas.
Dra. Paola Plazas
Investigador Adjunto de CONICET
pvplazas@gmail.com
Estudiante de Doctorado de la UBA.
Becaria de ANPCyT
lu.salatin@gmail.com
- Rol de la actividad eléctrica en el desarrollo de la línea lateral del pez cebra.
Los circuitos responsables de procesar la información sensorial se establecen en estadios tempranos del desarrollo como resultado de la combinación de eventos determinados por factores genéticos y procesos dependientes de la actividad eléctrica. Sin embargo, existen pocas evidencias in vivo del rol de la actividad eléctrica en el ensamblado de los circuitos sensoriales.
Para responder esta pregunta usamos como modelo la línea lateral del pez cebra y empleamos métodos ópticos y moleculares para monitorear la actividad eléctrica generada en la línea lateral en desarrollo. A través de la generación de embriones transgénicos de pez cebra y del uso de microscopia confocal estudiamos in vivo el desarrollo de la línea lateral, manipulamos selectivamente la actividad eléctrica en las distintas subpoblaciones que la componen y analizamos sus efectos sobre el establecimiento de las conexiones neuronales.
- Rol de la inervación eferente en el procesamiento de la información mecanosensorial y en el desarrollo de la línea lateral del pez cebra.
En los mamíferos, la transducción del sonido es modulada directamente por fibras eferentes que inervan las células ciliadas de la cóclea. De esta forma, el Sistema Nervioso Central controla la manera en que el sonido es procesado en la periferia auditiva. A pesar del papel fundamental que la inervación eferente juega en la fisiología auditiva, aún se desconoce de qué manera controla el procesamiento mecanosensorial y qué papel juega durante el establecimiento de los circuitos neuronales sensoriales.
Para responder estas preguntas usamos la línea lateral del pez cebra, un sistema mecanosensorial que permite detectar los movimientos del agua y los cambios de presión relativas al cuerpo del animal. Mas aun, la línea lateral participa en las respuestas de escape, de evitación de obstáculos y reotaxis.
Recientemente develamos la identidad molecular del receptor nicotínico presente en la sinapsis eferente de la línea lateral del pez cebra y caracterizamos sus propiedades biofísicas y farmacológicas.
Mediante la generación de líneas transgénicas de pez cebra que no expresan dicho receptor o que lo expresan con una ganancia de función, estudiaremos in vivo el rol del sistema eferente, en el procesamiento de la información mecanosensorial y en el desarrollo de la línea lateral.
- Estudio funcional in vivo del efecto de mutaciones identificadas en pacientes con deficiencia de la subunidad acido lábil (ALS) mediante la utilización de un modelo de pez cebra deficiente de ALS.
El objetivo de este proyecto, en colaboración con la Dra. Domene del CEDIE-CONICET, es desarrollar un ensayo funcional para evaluar la patogenicidad de mutaciones en el gen IGFALS, identificadas en pacientes con deficiencia de la subunidad ácido lábil (ALS) y con baja talla, utilizando el modelo del pez cebra.
- Analisis in-vivo de las implicancias funcionales de nuevas mutaciones asociadas con hipoacusias hereditarias mediante experimentos de expresión en pez cebra.
Este proyecto, en colaboración con la Dras. Dalamon y Elgoyhen del INGEBI-CONICET, tiene por objetivo verificar la patogenicidad de variantes noveles asociadas con hipoacusia en humanos, mediante ensayos funcionales en el modelo de la línea lateral del pez cebra. Para ello generamos animales con pérdida de función del gen en estudio, empleamos métodos ópticos, inmunohistoquímica y ensayos comportamentales.
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The Cholinergic Lateral Line Efferent Synapse: Structural, Functional and Molecular Similarities With Those of the Cochlea. Paola V Plazas, Ana Belén Elgoyhen. Front Cell Neurosci. 2021 Oct 12;15:765083. doi: 10.3389/fncel.2021.765083. eCollection 2021.
- Unravelling the molecular players at the cholinergic efferent synapse of the zebrafish lateral line. Agustín E. Carpaneto Freixas, Marcelo J. Moglie, Tais Castagnola, Lucia Salatino, Sabina Domene, Irina Marcovich, Sofia Gallino, Carolina Wedemeyer, Juan D. Goutman, Paola V. Plazas*† and Ana Belén Elgoyhen*† J Neurosci. 2021 Jan 6;41(1):47-60.
- Essential role of acid-labile subunit (ALS) in dorso-ventral patterning during zebrafish development. Estefania Landi, Liliana Karabatas, Paula Scaglia, Francisco Pisciottano, Mariana Gutierrez, Laura Ramirez, Ignacio Bergada, Rodolfo Rey, hector jasper, Horacio Domené, Paola Plazas and Sabina Domene. Gen Comp Endocrinol. 2020 Aug 21;299:113591.
