Caracterización de la función de SARA durante el desarrollo neuronal y regeneración axonal en un modelo in vitro de neuronas sensoriales

Abstract

El desarrollo de las neuronas requiere la coordinación entre procesos intrínsecos y señales microambientales, finamente regulados, para producir la especificación y crecimiento axonal. En ese sentido, la vía de señalización de TGFβ actúa en el sistema nervioso modulando distintos procesos durante la diferenciación neuronal, tales como establecimiento de la polaridad y extensión de las neuritas. A su vez, se ha evidenciado que TGFβ influye en la regeneración axonal de manera contexto-dependiente, aunque a la fecha su participación en dicho proceso ha sido poco caracterizado en el sistema nervioso periférico (SNP). SARA es una proteína involucrada en tráfico y señalización, que facilita la interacción entre Smad 2/3 y el receptor de TGFβ, y se ha reportado que contribuye a la neurogénesis del sistema nervioso central (corteza e hipocampo), modulando la actividad de la vía de TGFβ. Sin embargo, no se ha descripto si SARA participa en el desarrollo del SNP. En ese contexto, la hipótesis de este trabajo es que SARA participa en el desarrollo y regeneración axonal de neuronas sensoriales de DRG regulando la señalización de TGFβ. En un modelo in vitro de DRG embrionarias demostramos que la supresión de SARA promueve el crecimiento axonal, y el mismo fenotipo se adquiere al estimular exógenamente la vía de TGFβ. Asociado a esto, determinamos que la expresión endógena de SARA incrementa de manera dependiente a la activación de la señalización, y la inhibición del receptor TβRI (con SB431542) produce efectos diferenciales entre neuronas DRG e hipocampales. Por otro lado, en un modelo de DRG postnatales demostramos que TGFβ estimula la regeneración de las neuritas y modifica la morfología de los conos de crecimiento. Además, el agregado de TGFβ incrementa la expresión de SARA, y aumenta el número y distribución de los endosomas SARA a nivel del soma y axones. Paralelamente, el inhibidor del TβRI produce una alteración en los niveles endógenos y distribución de los endosomas SARA. En síntesis, nuestros resultados sientan las bases, y aportan evidencia por primera vez, sobre la participación de SARA y su implicancia en la vía de señalización de TGFβ en el crecimiento y regeneración axonal del SNP.