Las sinapas entre neuronas son sitios críticos de modulación y plasticidad, tanto en la salud como en la enfermedad. Por lo tanto, un conocimiento detallado de los mecanismos celulares que regulan la transmisión sináptica a nivel de sinapsis individuales es un prerrequisito para comprender el funcionamiento de circuitos neuronales complejos.
Hemos desarrollado recientemente nuevos métodos de imagen que, por primera vez, nos permiten estudiar la relación entre la entrada de Ca2+ y la exocitosis vesicular, y la función del canal iónico presináptico de la sonda en pequeños terminales presinápticos individuales. Esto se basa (i) en la medición, con microscopía de fluorescencia, de cambios rápidos en la concentración de iones Ca2+, así como en la velocidad a la que se descargan pequeñas vesículas que contienen neurotransmisores químicos, y (ii)en la microscopía de conductancia iónica de barrido de súper resolución para registros de pinza de parche a partir de pequeños botones presinápticos.
Utilizando estos métodos, investigamos cómo los diferentes canales que median la afluencia de Ca2+ en el terminal controlan la liberación de vesículas, cómo influyen en la plasticidad sináptica y cómo las sinapsis son influenciadas por otros neurotransmisores moduladores que actúan en terminales presinápticos.
Rol En la Iniciativa de Sinaptopatías
Algunos casos hereditarios de migraña,ataxia y epilepsia se deben a mutaciones en los canales iónicos neuronales Ca2+, K+y Na+ y también en varias otras proteínas presinápticas.Mi papel en el proyecto es investigar cómo estas mutaciones cambian las señales de Ca2+en las terminales nerviosas y cómo afectan la liberación de neurotransmisores.
Nuestros resultados deberían permitirnos establecer cómo afectan las mutaciones asociadas a la enfermedad a la neurotransmisión a nivel de sinapsis individuales, requisito previo para comprender la función anormal de la red neuronal en las sinaptopatías.
Más información sobre la investigación en el laboratorio Volynski
