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Ver el documento (formato PDF)   Moya Díaz, José.  "Mecanismos involucrados en el desarrollo y sostenimiento de la exocitosis altamente acoplada en células cromafines"  (2016-10-25)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
En esta tesis se estudiaron los mecanismos asociados con la exocitosis vesicular altamente acoplada al estímulo, su recuperación, y su mantenimiento frente a la aplicación de potenciales de acción a bajas frecuencias de estimulación, propias del estado basal de estas células. En primer lugar, se evidenció que frente a la aplicación de un estímulo que simula un potencial de acción se libera un grupo de ≈ 8 vesículas, al que denominamos ETAP (por exocytosis triggered by action potential). Este pool vesicular está incluido en el pool inmediatamente liberable (IRP, ≈ 25 vesículas), y su exocitosis depende en un 50% de fuentes de Ca2+ extracelulares y en un 50% de un mecanismo independiente del influjo de Ca2+. Mientras que IRP recupera lentamente (τ ≈ 7 s) luego de ser deprimido, ETAP presenta una rápida cinética de recuperación (τ ≈ 0.7 s). Esta recuperación depende de dos procesos: (i) transferencia de vesículas desde pooles vesiculares río arriba, y (ii) una endocitosis rápida dependiente de dinamina y altamente acoplada a la exocitosis precedente. En la segunda parte de esta tesis se investigó el mecanismo de exocitosis independiente del influjo Ca2+ mencionado previamente. Utilizando despolarizaciones cuadradas de 100 ms (máxima respuesta), se determinaron la siguientes características para dicho fenómeno: (i) independencia de fuentes extracelulares e intracelulares de Ca2+; (ii) dependencia de la proteína SNARE sinaptobrevina; (iii) dependencia sigmoidea con el voltaje aplicado; (iv) los resultados sugieren que el sensor de voltaje sería el canal de Ca2+ tipo P/Q, y que interaccionaría con la maquinaria exocitótica a través de la secuencia synprint. En resumen, los resultados muestran que un potencial de acción induce una exocitosis altamente acoplada y sincrónica al estímulo que es dependiente en parte de un mecanismo activado por Ca2+ y en parte de otro activado directamente por voltaje. Finalmente, demostramos que esta exocitosis, gracias a su rápida velocidad de recuperación vesicular, es capaz de mantener la secreción de manera continua a frecuencias basales fisiológicas.

Abstract:
In resting conditions, chromaffin cells fire action potentials at frequencies of 0.2-0.5 Hz, while under stress the frequency increases to 10-15 Hz. In this thesis we studied the mechanisms involved in the development and maintenance of exocytosis in response to the application of action potentials, individually and at low frequencies. In first place, we showed that the application of a stimulus that resembles a single action potential induced the release of a group of ≈ 8 vesicles that we defined as “exocytosis triggered by action potential” (ETAP). Our results show that this pool is part of the immediately releasable pool (IRP ≈ 25 vesicles), and its exocytosis depends 50% on extracellular Ca2+ sources and 50% on a mechanism that is independent of Ca2+ influx. While IRP refilling is slow (τ ≈ 7 s) after depletion, ETAP showed a fast kinetic of recovery (τ ≈ 0.7 s). This recovery depends on two processes: (i) vesicular transference from upstream pools, and (ii) a fast dynamin-dependent endocytotic process, which is tightly coupled to the precedent exocytosis. In the second part of this thesis we investigated the Ca2+- independent exocytotic mechanism previously mentioned. Using square depolarizations pulses of 100 ms (maximal response), the following characteristics were determined for this phenomenon: (i) independence on external and internal Ca2+ sources; (ii) dependence on the SNARE protein synaptobrevin; (iii) sigmoidal dependence with the voltage applied; (iv) the results suggest that the voltage sensor could be the P/Q type Ca2+ channel, which can interact with the exocytotic machinery through its synprint sequence. In summary, our results show that an action potential induces an exocytotic response highly coupled, and synchronous with the stimuli, which depends in part on a mechanism activated by Ca2+ and in part on other mechanism activated directly by voltage. Finally, we demonstrated that this exocytosis, due to its fast vesicular recovery, is able to maintain the secretion under the application of action potentials at basal physiological frequencies.

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Registro:
Título : Mecanismos involucrados en el desarrollo y sostenimiento de la exocitosis altamente acoplada en células cromafines     =    Mechanisms involved in the development and the maintenance of the exocytosis highly coupled in chromaffin cells
Autor : Moya Díaz, José
Director : Marengo, Fernando Diego
Consejero : Uchitel, Osvaldo
Jurados : Schinder, Alejandro F.  ; Raingo, Jesica  ; Tomsic, Daniel
Año : 2016-10-25
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular
Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE)
Grado obtenido : Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_6098_MoyaDiaz
Idioma : Español
Area Temática : Biología / Biología Molecular y Celular
Palabras claves : EXOCITOSIS; ENDOCITOSIS; POTENCIAL DE ACCION; CALCIO; POTENCIAL DE MEMBRANA; CANALES DE CALCIO; EXOCYTOSIS; ENDOCYTOSIS; ACTION POTENTIAL; CALCIUM; MEMBRANE POTENTIAL; CALCIUM CHANNELS
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