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Las neuronas presentan una morfología especializada que es clave para su función. El citoesqueleto y la membrana plasmática están estrechamente relacionados, y su coordinación es esencial para la forma celular, la transducción de señales y la integridad tisular. Con la llegada de la microscopía de s...
Las neuronas presentan una morfología especializada que es clave para su función. El citoesqueleto y la membrana plasmática están estrechamente relacionados, y su coordinación es esencial para la forma celular, la transducción de señales y la integridad tisular. Con la llegada de la microscopía de superresolución, se descubrió que en axones y dendritas las espectrinas forman un esqueleto periódico asociado a membrana (MPS, por sus siglas en inglés). Sin embargo, aún se desconocen aspectos fundamentales de su organización, distribución y funciones en diferentes tipos neuronales, tejidos y condiciones fisiológicas. En esta tesis, investigamos la distribución y organización del MPS en motoneuronas (MNs) humanas derivadas de células madre pluripotentes inducidas (hiPSCs), nervio ciático de ratón y neuronas de Drosophila melanogaster, utilizando microscopía STED y 3D-dSTORM. Nos enfocamos en analizar distintos parámetros estructurales, de organización y dinámica, usando lo mejor de cada modelo y cada técnica de superresolución. En MNs derivadas de hiPSCs, caracterizamos en detalle la distribución de βII-espectrina y organización nanométrica del MPS. En particular, encontramos que las secciones nuevas de los axones presentaban un patrón de parche y hueco en la señal de βII-espectrina. Demostramos que los parches tienen un MPS bien organizado, que aumentan tras exposición a estaurosporina, y proponemos que representan estadios de maduración del MPS dependientes de la nucleación de actina. En cortes transversales de nervio, realizamos la primera caracterización transversal cuantitativa y detallada del MPS. Descubrimos que la βII-espectrina se organiza en clústeres dispuestos a una distancia regular y cuya densidad no cambia con el diámetro axonal. Finalmente, logramos caracterizar la organización de β-Espectrina en dendritas y axones de poblaciones únicas en tejido intacto de Drosophila melanogaster. Estos resultados aportan nuevas perspectivas sobre la organización transversal y el ensamblaje dinámico del MPS en distintos sistemas modelo. Asimismo, demuestran su conservación evolutiva junto con variaciones específicas según el tipo celular y el contexto. En conjunto, este trabajo contribuye al conocimiento fundamental de la arquitectura citoesquelética en neuronas y establece nuevas bases metodológicas y conceptuales para su estudio en tejidos complejos.
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Lugar de trabajo: Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra (INIMEC-CONICET-UNC) - Laboratorio de Neurobiología
