ROLE OF KAINATE RECEPTORS IN GLUTAMATERGIC SYNAPTIC TRANSMISSION DEPRESSION AT MOSSY FIBER-CA3 HIPPOCAMPAL SYNAPSE

Abstract
Glutamate receptors of kainate type (KARs) are postsynaptically involved in synaptic transmission and presynaptically they modulate neurotransmitter release at mossy fiber-CA3 synapses. We have determined the role of KARs in the modulation of glutamate release, the mechanisms involved in KARs-mediated depression of glutamate release and the effect of this depression in long-term depression (LTD), a form of presynaptic plasticity at this synapse. We recorded excitaroty postsynaptic currents by using whole-cell configuration of patch clamp technique and additionally we performed some extra cellular recordings in mice slices. The activation of presynaptic KARs produces an inhibition of glutamate release at MF-CA3 synapse that is mediated by a G-protein sensitive to pertussis toxin and involves the AC/cAMP/PKA signalling cascade. The depression mediated by activation of KARs converges with the depression mediated by the activation of group II mGluRs at the same synapse and with induced LTD by using a low frequency stimulation protocol, suggesting that KARs have a role in this type of plasticity.

Key words
kainate, glutamate receptors, slices, hippocampus

Artículo completo
Introducción

El glutamato es el neurotransmisor más importante en el cerebro y media la neurotransmisión excitadora en la mayoría de las sinapsis del sistema nervioso central (SNC) de los mamíferos, además es uno de los neurotransmisores más abundantes durante la formación del SNC, donde está involucrado en procesos fisiológicos tan diversos como la proliferación, maduración, supervivencia y migración neuronal, la formación, remodelación y eliminación de sinapsis, y el establecimiento y refinamiento de las conexiones neuronales. El glutamato tiene además un papel muy importante en las enfermedades neurológicas debido a que las elevadas concentraciones extracelulares de este aminoácido liberado como resultado de daño neuronal, resultan tóxicas para las neuronas.¹

Alteraciones en la neurotransmisión glutamatérgica están implicadas en el daño neuronal observado después de episodios de isquemia y de hipoglucemia, y en la etiología de una serie de estados neurológicos patológicos que abarcan la epilepsia, las enfermedades Alzheimer, de Parkinson, la corea de Huntington, la esclerosis lateral amiotrófica y la esquizofrenia.^2-5 Este neurotransmisor actúa además como mediador de la transmisión sináptica y de los cambios duraderos en la eficacia sináptica, conocidos como potenciación de larga duración y depresión de larga duración, los cuales se consideran el sustrato celular y molecular de los procesos de aprendizaje y memoria y de otros fenómenos de plasticidad sináptica.^6-11







Receptores metabotrópicos de glutamato

Desde que se clonó el primer receptor metabotrópico de glutamato, el receptor mGluR1,¹² la investigación sobre este tipo de receptores ha continuado extensamente, tanto a nivel celular, como molecular, bioquímico, fisiológico y comportamental.


Subtipos de receptores metabotrópicos

Los ocho receptores que se han clonado se integran en tres grupos (mGluR I-III). Los receptores del grupo mGluR I (mGluR1 y mGluR5) están acoplados principalmente a proteínas G_q, activan la vía de la fosfolipasa C y generan señales de Ca²⁺ intracelular. Los receptores del grupo mGluR II (mGluR2 y mGluR3) y del grupo mGluR III (mGluR4, mGluR6-8) están acoplados a proteínas G_i/o, inhiben la adenilato ciclasa y regulan la actividad de varios canales iónicos.¹³ Empleando técnicas de inmunohistoquímica y de hibridación in situ se ha mostrado que los mGluR se encuentran distribuidos ampliamente en el SNC y que los patrones de expresión y localización de los distintos subtipos son bastante diferentes.^13,14







Receptores ionotrópicos de glutamato

Los receptores ionotrópicos de glutamato (iGluR) forman un canal catiónico y su activación permite el paso de iones sodio (Na⁺), potasio (K⁺) y en algunos de calcio (Ca²⁺). Se han identificado tres tipos de iGluR, nombrados de acuerdo con el agonista que los activa con mayor afinidad: receptores de tipo NMDA (ácido N-metil-D-aspártico), de tipo AMPA (ácido α-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolpropiónico) y de tipo kainato.


Receptores de tipo NMDA

Los receptores de tipo NMDA (NMDAR) están formados por cuatro subunidades: dos subunidades NR1 y además dos subunidades que pueden ser NR2A-D o NR3A-B. La combinación precisa en subunidades determina las propiedades funcionales de los receptores de tipo NMDA.^15,16 La fisiología de estos receptores se ha descrito ampliamente, gracias en gran medida a la disponibilidad de sustancias como el agonista NMDA y los antagonistas D-AP5 y ketamina, y el bloqueante MK-801, que han facilitado su caracterización e implicación en numerosos procesos fisiológicos y neuropatológicos en el SNC. Estos receptores poseen dos sitios de unión para ligandos, uno para glutamato y otro para glicina. En condiciones fisiológicas están bloqueados por el ion Mg²⁺, tienen además una cinética de activación e inactivación lenta, un tiempo de apertura prolongado y poseen una alta permeabilidad al ion Ca²⁺.¹⁷


Receptores de tipo AMPA

Son tetrámeros compuestos por cuatro subunidades denominadas GluR1-4 y que presentan una homología entre ellas del 68% al 75%. La composición de subunidades varía dependiendo de la región del cerebro; por ejemplo, en la sinapsis CA3-CA1 del hipocampo la mayoría de los AMPAR son heterómeros compuestos de las subunidades GluR2, más GluR1 o GluR3. Se distribuyen por todo el cerebro, existin cambios de expresión según la etapa del desarrollo y el tipo de subunidad, la subunidad GluR2 es fenotípicamente dominante, determinando el comportamiento del canal. Además, los AMPAR también han sido involucrados en algunas formas de plasticidad sináptica.¹⁸


Receptores de tipo kainato

El ácido kaínico es un potente excitador y neurotóxico, fue inicialmente aislado de un alga marina hace más de 50 años y se sabía que, junto con el ácido domoico, causa patrones de disparo de tipo epileptogénico. A mediados de la década de 1970, las acciones excitadoras y neurotóxicas de kainato (KA) eran bien conocidas y se postuló la hipótesis de que este compuesto actuaba sobre un tipo específico de receptores,¹⁹ lo que fue apoyado por la demostración de sitios de unión de alta afinidad para [³H] kainato en el cerebro de la rata; además se observó que causaba diferentes respuestas despolarizantes y desensibilizantes en fibras de tipo C en los ganglios de la raíz dorsal (DRG).^20,21

Los receptores de glutamato de tipo kainato (KAR) conforman uno de los componentes del sistema sináptico de señalización por glutamato en el sistema nervioso que ha sido más difícil de conocer a lo largo de los años. La falta de herramientas farmacológicas ha dificultado la detección de estos receptores en neuronas centrales, retrasando en gran medida la identificación de su papel fisiológico. La clonación de las subunidades que componen los receptores de kainato, la evidencia de su existencia como entes moleculares independientes en neuronas del SNC, así como el descubrimiento de agentes farmacológicos selectivos, han posibilitado durante la pasada década la definición de los procesos en los que estos receptores tienen un papel.²²

Familia de subunidades GluR5, 6 y 7; KA1 y KA2. Se conocen cinco diferentes subunidades que contribuyen a los receptores de KA,²³ agrupadas en dos familias, basándose en la homología de sus secuencias y en las propiedades de unión de agonistas. Una de ellas se compone de las subunidades GluR5, GluR6 y GluR7.^24-26 El otro grupo lo forman las subunidades KA1 y KA2.^27,28 Sólo las subunidades GluR5 y GluR6 pueden someterse a edición postranscripcional de ARNm, cambiando un aminoácido en el poro del canal, lo que modifica las propiedades de permeabilidad.²⁹

Distribución de las subunidades de los receptores de kainato. El estudio de la distribución de los receptores de tipo KA ha sido posible empleando técnicas como la hibridación in situ y la autorradiografía, entre otras, que han permitido identificar células que expresan ARNm de estos receptores.^30-32 Se ha observado que las células que muestran una expresión predominante de las subunidades de los receptores de tipo KA GluR5, GluR6, GluR7 y KA2 están distribuidas a lo largo del SNC, incluyendo corteza, estriado, hipocampo y cerebelo. Hay una notable expresión de la subunidad KA1 y GluR6 principalmente en la región CA3 del hipocampo y en las neuronas granulares del giro dentado, mientras que el mensajero para la subunidad KA2 parece ser más abundante y más extendido que el de la subunidad KA1 o que los de las otras subunidades.³³ Se ha observado que el transcrito de GluR5 se encuentra presente sobre todo en neuronas del DRG, el subiculum, el núcleo septal, la corteza piriforme y la corteza del cíngulo, así como en las células de Purkinje del cerebelo.²⁴

Propiedades farmacológicas. Los receptores de KA son activados y desensibilizados por kainato (EC₅₀ = 6-23 μM), y son activados y parcialmente desensibilizados por domoato (EC₅₀ ~ 1 μM y de ~ 30 μM para receptores nativos y recombinantes, respectivamente). Hay una mayor disponibilidad de agentes farmacológicos que son selectivos para receptores de tipo AMPA que para los KAR. Los receptores de tipo AMPA y los de KA han sido difíciles de distinguir uno del otro. El antagonista prototípico de los receptores de tipo no NMDA, 6-ciano-7-nitroquinoxalina (CNQX), puede ser usado para antagonizar los KAR una vez que los receptores AMPA han sido bloqueados por el más selectivo GYKI 53665 o su isómero activo LY303070, el cual tiene una IC₅₀ para los receptores de tipo AMPA de alrededor de 1 μM;^34,35 desafortunadamente, GYKI 53655 y otros compuestos no están aún disponibles comercialmente.

Papel de los receptores de tipo kainato en la transmisión sináptica. La disponibilidad de GYKI 53655 como antagonista selectivo de los receptores de AMPA ha hecho posible investigar la participación de los KAR en la transmisión sináptica. Estudios en cortes de hipocampo han permitido identificar una serie de sinapsis donde los KAR median una fracción pequeña de la corriente sináptica. Se ha mostrado que pueden formar parte de corrientes excitadoras postsinápticas en diferentes sinapsis del SNC.^36,37 Además de esta acción postsináptica, los KAR participan en el hipocampo en la modulación de la liberación de GABA y de glutamato, estos receptores están situados en los terminales presinápticos de las sinapsis tanto inhibidoras como excitadoras.^38,39

- La activación de los receptores de kainato puede mediar la transmisión nerviosa a través de un mecanismo metabotrópico. En 1998, Rodríguez Moreno y Lerma propusieron por primera vez que el efecto depresor de KA sobre la amplitud de las eIPSC se debe a una acción metabotrópica de los KAR. Observaron que, en cortes de hipocampo tratados con toxina pertúsica (PTX), el KA no alteraba significativamente la amplitud de las eIPSC y propusieron que los KAR activan una proteína G acoplada a la fosfolipasa C (PLC), induciendo la producción de diacilglicerol, el cual activa la PKC; esta quinasa fosforilaría algún sustrato (no determinado aún) y su acción resultaría en una disminución de la liberación de GABA.⁴⁰

Poco después se describió un acoplamiento de los receptores de kainato a una proteína G en membranas de hipocampo y además, que la depresión de la liberación de GABA observada en sinaptosomas era sensible a la toxina pertúsica y a la inhibición de PKC.⁴¹

- Los receptores de glutamato de tipo kainato modulan la transmisión excitadora glutamatérgica. Tomando en consideración las diferencias en la literatura sobre el efecto modulador del KA, empleado en diferentes concentraciones, sobre la liberación de glutamato, algunos trabajos resumen que la activación de los KAR tiene un efecto bifásico, en el cual bajas concentraciones de KA (20-100 nM) producen una facilitación de la liberación de glutamato, mientras que concentraciones más altas (> 100 nM) producen una disminución en las corrientes postsinápticas excitadoras (eEPSC).^42-33

En trabajos previos de nuestro grupo se ha descrito que el kainato produce un aumento de la liberación de glutamato, el cual está mediado por activación de KAR presinápticos, involucrando la vía de la AC/cAMP/PKA, pero al parecer sin una implicación de una proteína G sensible a la toxina pertúsica.³⁹ Adicionalmente, se ha planteado la hipótesis de que las acciones ionotrópicas y metabotrópicas de los KAR podrían estar mediadas por el mismo complejo receptor; sin embargo, la topología membranal de KAR resulta incongruente con las estructura de los receptores acoplados a proteínas G.

- Los receptores de kainato participan en procesos de potenciación de larga duración. El efecto bifásico del KA, de deprimir y facilitar las corrientes excitadoras, por activación de los KAR, podría tener una relación con fenómenos de plasticidad como la potenciación de larga duración (LTP, long-term potentiation) en relación con el proceso de facilitación y con la depresión de larga duración (LTD, long-term depression) respecto de la inhibición de la liberación de glutamato, procesos considerados el sustrato celular y molecular del aprendizaje y la memoria, además de otras formas de plasticidad.

La participación de los KAR en los procesos de LTP y LTD se ha puesto de manifiesto en diversos trabajos, en especial en el hipocampo, en la sinapsis fibra musgosa-CA3, debido a la gran densidad de KAR en esta área.⁴⁴

A pesar de la creciente acumulación de evidencias acerca del papel metabotrópico de los KAR, no se había esclarecido aún el mecanismo exacto por el cual el KA produce una inhibición de la liberación de glutamato en la sinapsis MF-CA3. Por tal motivo, el objetivo principal del presente estudio fue determinar el papel de los receptores de glutamato de tipo kainato en la modulación de la transmisión sináptica glutamatérgica y los mecanismos mediante los cuales estos receptores interfieren con ella, particularmente su participación en procesos de plasticidad de larga duración, en la sinapsis fibra musgosa-CA3 de hipocampo de ratón.


La activación de los KAR produce una inhibición de la liberación de glutamato en la sinapsis MF-CA3

Los estudios se realizaron en cortes de cerebro de ratones adultos C57/Bl/6. Se aplicaron estímulos eléctricos sobre los axones de las células granulares del giro dentado o fibras musgosas (MF) y se registraron las corrientes postsinápticas excitadoras (eEPSC) así provocadas, mediadas por el receptor de tipo NMDA, del soma de neuronas piramidales del área CA3 del hipocampo, empleando la técnica de patch clamp en configuración de célula completa. Se bloqueó la inhibición gabaérgica con bicuculina y SCH50911 para bloquear los receptores de tipo GABA_A y GABA_B, respectivamente, y así aislar las respuestas excitadoras; además, se adicionó glicina, que actúa como coactivador de los receptores de tipo NMDA. Se investigó el efecto de la aplicación de kainato (KA) sobre la transmisión sináptica glutamatérgica en la sinapsis fibras musgosas-CA3 (MF-CA3). Se observó que el KA produce una inhibición de la transmisión sináptica excitadora mediada por la activación directa de los receptores de kainato, en todo el rango de concentraciones de KA empleadas (0.3-10 μM). La determinación del efecto del kainato sobre la liberación de glutamato se llevó a cabo bloqueando los receptores de tipo AMPA, los otros receptores de glutamato que también podrían ser activados por el agonista kainato. En estas condiciones, KA 1 μM durante 4 minutos produjo una disminución de la amplitud media de las EPSC mediadas por los receptores de tipo NMDA cercana al 63%.

De acuerdo con lo descrito por varios autores,^39,45-47 se realizaron diversos experimentos para determinar si la depresión causada por KA era por activación directa de los KAR. En presencia de CNQX, antagonista de los AMPAR y KAR, se evitó el efecto inhibidor de KA. En presencia de un cóctel de antagonistas de receptores mGluR, opiáceos, GABA_A, GABA_B, muscarínicos, β-adrenérgicos y de adenosina 1_A, el efecto persistió. Posteriormente, al impedir la activación de KAR presentes en interneuronas del hipocampo empleando altas concentraciones de cationes divalente, el efecto del KA también permaneció. Finalmente, se repitieron los experimentos en presencia de concentraciones bajas de TTX que reducen la excitabilidad de los cortes, en estas condiciones tampoco se afectó la acción depresora del KA. En conjunto, los resultados de estos experimentos mostraron que la depresión de la amplitud media de las eEPSC tras la aplicación de KA es mediada por la activación directa de receptores de tipo kainato en la sinapsis fibra musgosa-CA3 del hipocampo.

Para determinar el sitio de acción presináptico o postsináptico de los receptores de kainato se emplearon tres aproximaciones experimentales: 1) análisis del coeficiente de variación (CV), 2) protocolo de facilitación por pares de pulsos y 3) análisis del número de fallos; los datos obtenidos mostraron que cada una de ellas indicó de manera independiente que el sitio preciso para la acción de KA era presináptico.


La inhibición de la liberación de glutamato mediada por la activación de los receptores de kainato involucra una acción metabotrópica

Al caracterizar completamente la recuperación de las eEPSC después de la aplicación de KA se encontró que tal recuperación era prologada y dura aproximadamente 1 hora. Las acciones inhibidoras de KA que se observaron aquí son similares al mecanismo de acción metabotrópico que se ha descrito previamente para los receptores de kainato.⁴⁰ Desde entonces, diversos autores han descrito varios papeles metabotrópicos para los KAR. Con respecto a la transmisión sináptica glutamatérgica se ha informado de una participación de la proteína G en la depresión de la liberación de glutamato producida por KA en la sinapsis CA3-CA1.⁴⁸ Así, luego de tratar los cortes con toxina pertúsica, se abolió el efecto depresor observado mediado por los KAR, de modo que los resultados obtenidos en el presente estudio sugieren la participación del subtipo G_i/G_o de la proteína G en esta acción.


La depresión de la liberación de glutamato mediada por la activación de los receptores de kainato involucra la vía AC/cAMP/PKA

Se ha descrito que el incremento en la liberación de glutamato producido por bajas concentraciones de KA es mediado por la activación de una cascada AC/cAMP/PKA en la sinapsis MF-CA3;^39,49 no obstante, este incremento no parece depender de la activación de una proteína G. En el presente estudio se muestra un mecanismo nuevo para la acción de los KAR en el SNC; la activación de estos receptores induce una inhibición de la liberación de glutamato empleando la cascada AC/cAMP/PKA, semejante a lo descrito para la facilitación, sin embargo difieren en que esta depresión de la liberación de glutamato sí depende del nivel de activación de una proteína G sensible a toxina pertúsica.

El efecto prolongado de KA sobre la liberación de glutamato que se ha mostrado está de acuerdo con una acción metabotrópica de los KAR, que está mediada por cAMP como un mensajero soluble, dado que la acción del agonista fue atenuada, ya sea por la inhibición de la PKA (usando Rp-Br-cAMP o H-89), ocluida por manipulaciones que mantienen la actividad de la PKA constante (usando Sp-8-CPT-cAMP) o aumentada por estimulación de la AC (usando forscolina o un agonista para receptores de tipo β-adrenérgico). Esto significa que el KA inhibe más fácilmente la liberación de glutamato después de un incremento en los niveles de cAMP. Por lo tanto, se propone la posibilidad de que los KAR presentes en los terminales de las MFs estén acoplados negativamente a la AC, inhibiendo su producción de cAMP en presencia de concentraciones relativamente altas del agonista.

La inhibición producida por KA puede interpretarse como un menor tono de fosforilación mediado por la PKA. Estos resultados se asemejan a los descritos para los receptores mGluR del grupo II,^2,50 los cuales suprimen la actividad de la AC a través del acoplamiento a una proteína G_i/o. Sin embargo, debido a la persistencia de la acción depresora de KA sobre la liberación de glutamato en presencia de antagonistas para los mGluR, es poco probable que el efecto de KA se deba a una acción indirecta mediada por la activación de estos receptores metabotrópicos de glutamato.


La inhibición presináptica mediada por la activación de los receptores de kainato converge con la inhibición presináptica mediada por la activación de receptores metabotrópicos de glutamato del grupo II en la sinapsis fibra musgosa-CA3

Se realizaron experimentos empleando una concentración de DCG-IV (0.1 μM) a la cual produce una disminución del 60% sobre la amplitud media de la eEPSC, semejante a la que se observó para KA 1 μM. Se realizaron experimentos de oclusión activando un sistema neurotransmisor y posteriormente el otro, y viceversa. En las condiciones experimentales descritas y produciendo una depresión submáxima con cada uno de los agonistas, si el mecanismo de inhibición de los KAR y de mGluR grupo II fueran independientes, entonces aún podría observarse una reducción adicional considerable de la amplitud media cuando se aplicara el segundo agonista. Sin embargo no fue así, en presencia continua, ya sea del agonista de KAR o de los mGluR del grupo II, el segundo ligando sólo produjo una pequeña e insignificante reducción adicional de la amplitud de la eEPSC. Estos resultados indican una clara y mutua oclusión de las acciones de los KAR y de los mGluR grupo II, con respecto a la depresión sináptica mediada por cada uno de manera independiente en la sinapsis MF-CA3.

Ya que la oclusión observada fue prácticamente completa, este resultado indica que posiblemente los KAR y los mGluR del grupo II están colocalizados en el mismo terminal, muy próximos espacialmente y que puede existir por tanto una convergencia de sus mecanismos, debido a que utilizan una cascada de señalización intracelular común.


La inhibición presináptica mediada por la activación de receptores de kainato converge con la LTD observada en la sinapsis fibra musgosa-CA3 de hipocampo

La plasticidad en la sinapsis fibra musgosa-CA3 del hipocampo ha sido clásicamente asociada con un mecanismo presináptico.⁴⁴ Los cambios plásticos que tienen lugar en esta sinapsis son facilitadores, en forma de LTP o inhibidores, en forma de LTD, parecen ser dependientes de la fosforilación dependiente de PKA.^50,51 Se ha observado que la depresión de las eEPSC en la sinapsis MF-CA3 provocada por activación de KAR presinápticos ocurre a través de una reducción en la cascada de señalización proteína G/AC/cAMP/PKA. Por lo tanto se ha planteado la hipótesis de que la depresión mediada por KA puede mostrar también el mismo mecanismo de señalización intracelular que subyace a la LTD mediada por mGluR grupo II y que es expresado presinápticamente.

Así, se obtuvieron registros de potenciales postsinápticos de campo (fEPSP) y registros de eEPSC. Los resultados obtenidos son congruentes con la hipótesis anterior; el análisis de la amplitud de los fEPSP indica claramente que la aplicación previa del protocolo de inducción de LTD con estimulación de baja frecuencia (LFS, 1 Hz durante 15 min) ocluye el efecto depresor de KA 300 nM sobre la liberación de glutamato mediado por la activación de los KAR en la sinapsis MF-CA3. En el experimento inverso, la depresión de la amplitud media de los fEPSP por la aplicación de KA 300 nM, ocluye a su vez la inducción posterior de LTD inducida por el protocolo de LFS. A la concentración empleada de KA, hay poca o ninguna activación de los AMPAR. La oclusión mutua de la depresión de la transmisión glutamatérgica, mediada por KA y por la LFS en la sinapsis MF-CA3, fue evidente no sólo en los estudios realizados midiendo la amplitud de fEPSP, sino también cuando los experimentos se realizaron utilizando la técnica de patch-clamp, registrando eEPSC de neuronas de la región CA3, provocadas por la liberación de glutamato de los terminales de las MF, donde una vez más el protocolo de LFS ocluyó la depresión de las eEPSC mediada por KAR y, en forma recíproca, la depresión mediada por KAR ocluyó la LTD inducida por activación de mGluR del grupo II. En estos experimentos, la potencial activación cruzada de los receptores de tipo AMPA por KA se evitó bloqueando selectivamente los receptores de tipo AMPA con SYM2206 (100 mM).

En conjunto, estos últimos resultados sugieren fuertemente que los dos procesos, la depresión de la liberación de glutamato mediada por la activación de KAR y la LTD inducida por un protocolo de estimulación de baja frecuencia, presentan una cascada de señalización intracelular común y sugieren un posible papel de los KAR en la inducción o mantenimiento de esta forma de plasticidad.

Es de destacar la participación de al menos dos tipos de receptores de glutamato, localizados presinápticamente en los terminales de la MF y que contribuyen el proceso de LTD. El significado exacto de la presencia de ambos tipos de receptores en los mismos terminales sinápticos y con acciones similares no se conoce. Por el momento es claro que receptores acoplados negativamente a la AC tienen un papel importante en la plasticidad sináptica en los terminales de las MF.^50,52,53

A pesar de que en un estudio reciente se ha sugerido una participación de los KAR en la LTD de eEPSC en sinapsis de corteza perirrinal, esta plasticidad contrasta con la observada en el presente trabajo; en aquella se atribuye a los KAR una acción ionotrópica, como conductores de Ca²⁺, además el estudio se realizó en neuronas en desarrollo, el mecanismo es evidentemente postsináptico y parece depender de regulación por PKC.⁵⁴ Por el contrario, la forma de LTD descrita aquí y en la que los KAR podrían jugar algún papel, es diferente: se propone que opera por una acción metabotrópica, ocurre en neuronas maduras, el mecanismo es claramente presináptico e involucra un tono disminuido de activación de la PKA, todo lo cual indica que los mecanismos que subyacen a ambas formas de plasticidad son diferentes.

Los resultados obtenidos por nuestro grupo sugieren que los KAR y los mGluR II pueden estar presentes en los mismos terminales de la MF y tienen una función muy similar en la modulación de la liberación de glutamato. Considerando que estudios previos sólo han citado los KAR en relación con procesos de LTP, pero no de LTD, en la sinapsis MF-CA3,^55-60 se ha hallado evidencia de que los KAR pueden tener un papel no descrito antes en la plasticidad sináptica, en relación con procesos de LTD. Considerando que se ha confirmado que el glutamato endógeno activa estos receptores de kainato presinápticos en los terminales de la fibra musgosa,⁶¹ es de gran interés determinar cuál es la relevancia fisiológica exacta de la acción bidireccional de los KAR.


Conclusión

La activación de los receptores de kainato produce una depresión de la liberación de glutamato en la sinapsis fibra musgosa-CA3 de hipocampo de ratón mediada por un mecanismo de acción presináptico; esta depresión involucra una acción metabotrópica mediada por una proteína G sensible a toxina pertúsica, así como la vía AC/cAMP/PKA.⁶² Además, la depresión de la liberación de glutamato mediada por la activación de los receptores de kainato en la sinapsis fibra musgosa-CA3 converge con la depresión de la liberación de glutamato mediada por la activación de receptores metabotrópicos de glutamato del Grupo II y con la depresión de larga duración inducida por un protocolo de LTD en la misma sinapsis, lo que sugiere que los receptores de kainato podrían desempeñar algún papel en este tipo de plasticidad, expresada como depresión de larga duración.⁶³

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