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LIBERACION ESPONTANEA DEL NEUROTRANSMISOR EN SINAPSIS NEUROMUSCULAR
ALGUNOS MECANISMOS
SALOMON MUCHNIK
Instituto de
Investigaciones Médicas Alfredo Lanari, Facultad de Medicina,
Universidad de Buenos Aires
Lanari era de la idea que si un método había sido desarrollado en el
exterior, no había razón valedera para que no pudiera ser
reproducido en el Instituto de Investigaciones Médicas (IDIM). Muchos
recuerdan en la época pionera de las diálisis renales, su pasión e
insistencia para que las cánulas de Scribner se fabricaran en el
IDIM. No hay motivo alguno, decía, para que algo que se estaba
realizando en la Clínica Mayo no pudiera hacerse acá. Su
perseverancia tuvo éxito y finalmente la versión nacional de la
cánula vio la luz. Algo similar aconteció con el registro de los
potenciales miniatura sinápticos (MEPPs) que finalmente se obtuvieron
en el IDIM, a mi regreso de North Carolina. Nunca lo vi tan contento
como cuando le mostraba el primer registro del laborato- rio. Después
de todo se había logrado sin el regreso de Guillermo Pilar, quien
debía ser mi director de Beca, y cuya deserción le ocasionó un
indisimulable dis- gusto.
Mi contacto con la fisiología sináptica comenzó en 1966, en Duke
University, en el departamento a cargo de Daniel Tosteson, cuyo Jefe
del área de músculo era Paul Horowicz. La persona con la que
trabajé en forma directa fue Peter Gage, un neozelandés que para
entonces hacía una pasantía por ahí. Yo tenía el compromiso con
Thom Farmer, mi Jefe de Neurología, de desarrollar luego el método
en Chapel Hill. Los primeros experimentos utilizando la técnica de
registro de MEPPs, EPPs y contenido cuántico fueron realmente
excitantes, y de esa fecha son las cartas a Lanari diciéndole: ya
tenemos el método!
Desde el descubrimiento de los MEPPs en 1950 por Fatt y Katz (J
Physiol 111, 46P-47P, 1950) la hipótesis cálcica de la transmisión
neuromuscular se iba afianzando cada vez más, especialmente a lo que
a la secreción evocada se refería (Del Castillo y Katz, J Physiol
124: 553-9, 1954a). Allá en Chapell Hill, sin embargo, con Alberto
Venosa queríamos encontrarle un rol al Na+ en la liberación de
neurotransmisor, ya que su entrada a la terminal nerviosa con cada
potencial de acción debía significar algo. Nuestra demostración de
que el reemplazo en el medio externo del Na+ por Li+ abolía la
respuesta por incremento de la osmolaridad del medio (respuesta
osmótica) publicada en Nature (Muchnik, S y Venosa, A, 222: 169-79,
1969) en 1969 provocó cierto asombro en la University College de
Londres, según nos confesó un compatriota que allí trabajaba. En
realidad sólo sugeríamos al Na+ como partener del Ca2+; este rol se
ejercería a través del gradiente [Na+]e y [Na+]i sobre el flujo del
Ca2+ en la terminal nerviosa, o vía un intercambiador Na+/Ca2+. El
rol del Na+ sobre la secreción de acetilcolina fue confirmado más
tarde por Rahamimoff (J Exp Biol 89: 5-18, 1980), y también en
trabajos recientes (Bouron, A y Reuter, H, Neuron 17: 969-978, 1996).
Katz en su hermoso libro «Nervio, Músculo y Sinapsis» revela cierta
preocupación sobre el rol fisiológico de los MEPPs, aclarando que su
observación no era sólo in vitro, sino también in vivo, como lo
describe Eccles (The Physiology of Synapses, Springer-Verlag, 1964) en
médula espinal. Este aspecto fue también preocupación nuestra y
culminó con el hallazgo in vivo en el músculo soleo de la rata y el
estudio de su variación a distintas concentraciones de K+ plasmático
(Am J Physiol 228, 6: 1733-7, 1975). En esta época el Dr. Kotsias
había comenzado ya su pasantía como becario del CONICET. Los
primeros estudios de transmisión sináptica neuromuscular en sinapsis
inmaduras, como en condiciones de reinervación temprana luego del
aplastamiento del nervio, coincidieron con el comienzo de la pasantía
de la Dra. Adriana Losavio (quien seguiría asociada a mi línea de
trabajo hasta la actualidad) y del mismo Kotsias que culminaría en un
trabajo (Exp Neurol 88: 56-67, 1985), donde se evidencia una
influencia trófica del nervio sobre el potencial de membrana. Para
este período la línea de transmisión neuromuscular se compartía
con la de desnervación, otro tema predilecto de Alfredo Lanari.
La utilización inicial de esta metodología en el diagnóstico de
patologías neuromusculares comenzaría con la colaboración del Dr.
Oscar Jáuregui, lo que nos permitió realizar diagnósticos de
Miastenia Grave y del Síndrome de Lambert-Eaton en esa época,
publicados inicialmente en Medicina (Buenos Aires) 49: 7-13, 1989 y
luego en Muscle and Nerve 20: 674-8, 1997.
El conocimiento de los mecanismos de liberación del neurotransmisor
siguió su avance, en especial, en la liberación fásica o evocada.
Los trabajos de Heusser (J Cell Biol 57: 315-44, 1973) sobre mecanismo
de exocitosis y endocitosis por método de Microscopia Electrónica y
criofractura, precedieron a los hallazgos de una cantidad de
proteínas de gran interés en la exocitosis, como las dependientes de
la membrana de la vesícula sináptica (sinaptotagmina y
sinaptobrevina) y aquellas vinculadas a la membrana de la terminal
nerviosa (la sintaxina y la snap-25). Sin embargo poca información se
agregó sobre el mecanismo de la exocitosis vinculada a la liberación
espontánea, salvo algunos trabajos de Rahamimoff (J Exp Biol 89:
5-18, 1980). La aparición de algunas drogas y toxinas con específico
efecto sobre canales de Ca2+ (w-AGA-Tx, w-CgTx) así como la
posibilidad de usar quelantes del Ca2+ capaces de penetrar la terminal
nerviosa (BAPTA-AM, quelante rápido, y EGTA-AM, quelante lento), nos
permitió comprender mejor los mecanismos de liberación tanto en
situaciones normotónicas como hipertónicas. Estableciéndose: a)
claramente su vinculación con canales de Ca2+ voltaje-dependientes de
tipo L y N, b) la cinética de este tipo de exocitosis; c) la
relación de los dominios de ambos canales en condiciones
normotónicas, así como la dependencia del [Ca2+]i en la respuesta
hipertónica (Am J Physiol 273: C1835-C1841, 1997).
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