La liberación de calcio de los depósitos intracelulares promueve la secreción de serotonina en terminales sinápticas / Calcium release from intracellular stores promotes serotonin secretion at synaptic terminals

RESUMEN

En este trabajo se estudió la participación que tiene la liberación de calcio del retículo endoplásmico en la liberación de serotonina en terminales sinápticas. Los experimentos se llevaron a cabo en sinapsis formadas en cultivo entre neuronas serotonérgicas de Retzius y neuronas mecanosensoriales sensibles a presión, aisladas del Sistema Nervioso Central de la sanguijuela. En esta preparación la estimulación con pares de impulsos produjo facilitación sináptica. La estabilización de los receptores de rianodina en un estado de sub-conductancia por la incubación con rianodina 100 μM produjo un alargamiento del potencial sináptico en respuesta a impulsos presinápticos, sugiriendo que el calcio liberado por estos canales puede alcanzar las vesículas y promover la secreción. En contraste, el vaciamiento de los depósitos intracelulares de calcio con tapsigargina 500 nM produjo una disminución gradual de la facilitación sináptica ante impulsos presinápticos pareados y abolió la liberación extrasináptica en el axón neuronal en respuesta a trenes de impulsos. Todo esto ocurrió sin cambios en las propiedades de la membrana postsináptica, lo cual sugiere que la liberación de calcio intracelular participa en un mecanismo de retroalimentación positiva que promueve la liberación presináptica y perisináptica en las neuronas serotonérgicas.

ABSTRACT

This work analyses the role of intracellular calcium pools in serotonin release from nerve terminals. Experiments were carried out in synapses formed in culture between serotonergic Retzius neurones and pressure mechanosensory neurons, isolated from the Central Nervous System of the leech. In this configuration, serotonin is released from clear vesicles at synapses or from extrasynaptic dense core vesicles. Locking ryanodine receptors in a subconductance state by incubation with 100 μM ryanodine caused an elongation of the synaptic potential in response to a presynaptic action potential or to trains of them, suggesting that calcium released from the endoplasmic reticulum through these channels reaches the synaptic vesicles and may promote their fusion with the plasma membrane. By contrast, depletion of intracellular calcium pools by incubation with 500 nM thapsigargin gradually decreased paired-pulse synaptic facilitation and abolished extrasynaptic axonal serotonin release in response to trains of impulses. All this occurred without changes in the properties of the postsynaptic membrane, indicating that intracellular calcium release participates in a feedback mechanism that enhances presynaptic and perisynaptic release in serotonergic neurons.