Efecto del cobre sobre la excitabilidad eléctrica de neuronas piramidales de CA1

Abstract

EI cobre es un metal esencial para los organismos aeróbicos y ha sido vinculado principalmente al metabolismo celular. Además, existen evidencias para proponer que este metal tiene un rol en la modulación de la excitabilidad neuronal. Sin embargo, esta hipótesis no ha sido demostrada directamente. En nuestro Laboratorio encontramos que cobre en concentraciones que pueden alcanzarse en el espacio sináptico (0,01-0,1 uM), aumenta la tasa de disparos espontáneos de neuronas piramidales del área CA1 en rebanadas de hipocampo de rata. El objetivo de esta tesis fue determinar en qué medida el aumento de la tasa de disparos observado en presencia del metal es causada por modificaciones sobre la excitabilidad intrínseca o sobre |as entradas sinápticas de estas neuronas. Para esto utilizamos la técnica de patch-clamp en modalidad de corriente controlada de célula completa. La adición de cobre 0,1 uM aumentó la variabilidad del umbral de disparo, incrementando su coeficiente de variación en un 24%, sugiriendo que cobre interactúa con canales de sodio. Sin embargo, la presencia de cobre no modificó el potencial de reposo, la resistencia de entrada, el umbral de disparo, la función de transferencia, la acomodación de la frecuencia y tampoco modificó la amplitud ni la duración de los potenciales de acción unitarios de estas neuronas. Esto sugiere que los únicos componentes intrínsecos de membrana que están relacionados con el aumento de la tasa de disparo son los canales de sodio. Las entradas sinápticas excitatorias de estas neuronas fueron afectadas de manera diferente por 0,1 uM cobre. De un total de 13 neuronas registradas, en 7 neuronas la adición de cobre aumentó la frecuencia de arribo en cerca de un75%, en 3 neuronas la frecuencia de arribo disminuyó en cerca de un 50%, mientras que en otras tres neuronas el cobre no produjo cambios. En ninguna de estas 13 neuronas la adición del metal modificó la amplitud de los eventos excitatorios. Estos resultados sugieren que el cobre 0,1 uM modifica diferencialmente las entradas sinápticas de las neuronas piramidales, lo cual podría generar circuitos de sensibilidad a cobre en función del tipo de aferencias que tenga cada neurona. La conclusión de este trabajo, que resume las observaciones obtenidas en el laboratorio, es que el cobre aumenta la tasa de disparo de una fracción de neuronas piramidales de CA1 aumentando las entradas excitatorias y disminuyendo el peso relativo de la red inhibitoria, apoyando fuertemente la idea de que el cobre es un neuromodulador endógeno de algunas regiones del cerebro