Adaptive regulation of calcium excitability and energy metabolism by CREB-dependent transcription in astrocytes: study of the mechanisms governing astrocyte plasticity

Cada cop més evidencies suggereixen que els astròcits participen en les altes funcions cerebrals, controlant des de la transmissió sinàptica fins a les ones cerebrals globals i els processos d’aprenentatge i memòria. Diferents mecanismes han sigut proposats com a responsables d’aquests processos med...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Eraso Pichot, Abel
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2018
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/664170
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/664170
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Astròcits
Astrocitos
Astrocytes
Calci
Calcio
Calcium
Metabolisme
Metabolismo
Metabolism
Ciències Experimentals
577
id ES_94160cfa4dc48caaa6fc986dfef0eb9a
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/664170
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Adaptive regulation of calcium excitability and energy metabolism by CREB-dependent transcription in astrocytes: study of the mechanisms governing astrocyte plasticity
title Adaptive regulation of calcium excitability and energy metabolism by CREB-dependent transcription in astrocytes: study of the mechanisms governing astrocyte plasticity
spellingShingle Adaptive regulation of calcium excitability and energy metabolism by CREB-dependent transcription in astrocytes: study of the mechanisms governing astrocyte plasticity
Eraso Pichot, Abel
Astròcits
Astrocitos
Astrocytes
Calci
Calcio
Calcium
Metabolisme
Metabolismo
Metabolism
Ciències Experimentals
577
title_short Adaptive regulation of calcium excitability and energy metabolism by CREB-dependent transcription in astrocytes: study of the mechanisms governing astrocyte plasticity
title_full Adaptive regulation of calcium excitability and energy metabolism by CREB-dependent transcription in astrocytes: study of the mechanisms governing astrocyte plasticity
title_fullStr Adaptive regulation of calcium excitability and energy metabolism by CREB-dependent transcription in astrocytes: study of the mechanisms governing astrocyte plasticity
title_full_unstemmed Adaptive regulation of calcium excitability and energy metabolism by CREB-dependent transcription in astrocytes: study of the mechanisms governing astrocyte plasticity
title_sort Adaptive regulation of calcium excitability and energy metabolism by CREB-dependent transcription in astrocytes: study of the mechanisms governing astrocyte plasticity
dc.creator.none.fl_str_mv Eraso Pichot, Abel
author Eraso Pichot, Abel
author_facet Eraso Pichot, Abel
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Masgrau, Roser
Galea, Elena
Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Bioquímica i Biologia Molecular
dc.subject.none.fl_str_mv Astròcits
Astrocitos
Astrocytes
Calci
Calcio
Calcium
Metabolisme
Metabolismo
Metabolism
Ciències Experimentals
577
topic Astròcits
Astrocitos
Astrocytes
Calci
Calcio
Calcium
Metabolisme
Metabolismo
Metabolism
Ciències Experimentals
577
description Cada cop més evidencies suggereixen que els astròcits participen en les altes funcions cerebrals, controlant des de la transmissió sinàptica fins a les ones cerebrals globals i els processos d’aprenentatge i memòria. Diferents mecanismes han sigut proposats com a responsables d’aquests processos mediats per astròcits, entre ells, l’alliberació de gliotransmissors a partir de les senyals de calci així com la de lactat semblen els principals efectors. L’existència d’aquest control de les funcions cerebrals per part dels astròcits suggereix que aquestes cèl·lules poden regular les funcions cerebrals en resposta a experiència tan com les neurones, constituint el fenomen de plasticitat astrocitària. En neurones s’ha demostrat que el conegut factor de transcripció CREB, coordina les plasticitats sinàptica i intrínseca. El fet que, en astròcits, l’activació de CREB també està regulada per activitat cerebral, situa aquest factor de transcripció com a la diana ideal per promoure canvis dependents d’activitat en astròcits. En aquesta tesi hem analitzat l’efecte de l’activació de la transcripció depenent de CREB en astròcits, centrant-nos en l’excitabilitat del calci i en el metabolisme d’aquestes cèl·lules. Hem demostrat que l’activació de la transcripció depenent de CREB redueix les senyals citosòliques de calci a través del mitocondri a la vegada que augmenta l’alliberació de lactat, dos canvis que poden tenir impacte en la transmissió sinàptica. Una altra contribució important d’aquest estudi es l’anàlisi molecular dels mitocondris dels astròcits, que ha revelat que aquestes cèl·lules poden utilitzar metabòlits que no són glucosa, com ara àcids grassos, per respondre a les necessitats metabòliques energètiques. Els nostres resultats estableixen el CREB en astròcits con un eix de la plasticitat astrocitària i revelen la interacció entre la plasticitat i el metabolisme energètic en astròcits. Aquests descobriments constitueixen un avenç mecanístic i conceptual en el coneixement de la biologia dels astròcits i com aquestes cèl·lules poden controlar l’aprenentatge i la memòria.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018
2018
2019
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10803/664170
url http://hdl.handle.net/10803/664170
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
language_invalid_str_mv Inglés
dc.rights.none.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 192 p.
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Autònoma de Barcelona
publisher.none.fl_str_mv Universitat Autònoma de Barcelona
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869413650139185152
spelling Adaptive regulation of calcium excitability and energy metabolism by CREB-dependent transcription in astrocytes: study of the mechanisms governing astrocyte plasticityEraso Pichot, AbelAstròcitsAstrocitosAstrocytesCalciCalcioCalciumMetabolismeMetabolismoMetabolismCiències Experimentals577Cada cop més evidencies suggereixen que els astròcits participen en les altes funcions cerebrals, controlant des de la transmissió sinàptica fins a les ones cerebrals globals i els processos d’aprenentatge i memòria. Diferents mecanismes han sigut proposats com a responsables d’aquests processos mediats per astròcits, entre ells, l’alliberació de gliotransmissors a partir de les senyals de calci així com la de lactat semblen els principals efectors. L’existència d’aquest control de les funcions cerebrals per part dels astròcits suggereix que aquestes cèl·lules poden regular les funcions cerebrals en resposta a experiència tan com les neurones, constituint el fenomen de plasticitat astrocitària. En neurones s’ha demostrat que el conegut factor de transcripció CREB, coordina les plasticitats sinàptica i intrínseca. El fet que, en astròcits, l’activació de CREB també està regulada per activitat cerebral, situa aquest factor de transcripció com a la diana ideal per promoure canvis dependents d’activitat en astròcits. En aquesta tesi hem analitzat l’efecte de l’activació de la transcripció depenent de CREB en astròcits, centrant-nos en l’excitabilitat del calci i en el metabolisme d’aquestes cèl·lules. Hem demostrat que l’activació de la transcripció depenent de CREB redueix les senyals citosòliques de calci a través del mitocondri a la vegada que augmenta l’alliberació de lactat, dos canvis que poden tenir impacte en la transmissió sinàptica. Una altra contribució important d’aquest estudi es l’anàlisi molecular dels mitocondris dels astròcits, que ha revelat que aquestes cèl·lules poden utilitzar metabòlits que no són glucosa, com ara àcids grassos, per respondre a les necessitats metabòliques energètiques. Els nostres resultats estableixen el CREB en astròcits con un eix de la plasticitat astrocitària i revelen la interacció entre la plasticitat i el metabolisme energètic en astròcits. Aquests descobriments constitueixen un avenç mecanístic i conceptual en el coneixement de la biologia dels astròcits i com aquestes cèl·lules poden controlar l’aprenentatge i la memòria.An increasing body of evidence suggests that astrocytes participate in higher-brain functions, controlling from synaptic transmission to global brain waves and learning and memory processes. Different mechanisms have been proposed to mediate these astrocyte-dependent processes, astrocytic lactate release and calcium-dependent gliotransmission being the main known effectors. The existence of control of brain functions by astrocytes suggests that astrocytes may shape brain functions in response to experience as much as neurons, thus constituting the phenomenon of astrocyte plasticity. In neurons, the transcription factor CREB is the best known coordinator of synaptic and intrinsic plasticity. The fact that, in astrocytes, CREB activation is also activity-dependent, positions CREB as an ideal target to promote plasticity-related changes in astrocytes, too. In this thesis, we have analyzed the effect of the activation of CREB-dependent transcription in astrocytes, specifically regarding calcium signals and metabolism. We have demonstrated that activation of CREB-dependent transcription reduces cytosolic calcium events via mitochondria and increases in lactate release, which may have impact on synaptic transmission. An important contribution of the study is the molecular analysis of astrocytic mitochondria, which has revealed that astrocytes may use fuels other than glucose such as fatty acids to meet basic energy metabolic demands. Taken together, our results establish astrocytic CREB as a hub in astrocyte-plasticity and shed light on the interplay between plasticity and energy metabolism in astrocytes; these findings constitute a conceptual and mechanistic advance in the knowledge of astrocytic biology and how these cells may control learning and memory.Universitat Autònoma de BarcelonaMasgrau, RoserGalea, ElenaUniversitat Autònoma de Barcelona. Departament de Bioquímica i Biologia Molecular201820192018info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion192 p.application/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/664170TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésL'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/6641702026-06-14T12:46:07Z
score 15.300719