Resumen:
En los nervios periféricos, los axones se encuentran envueltos por células de Schwann que forman mielina y que no forman mielina o células Remak. Los axones mielinizados se organizan en diferentes subdominios o internodos y cada internodo formado por una célula de Schwann que forma mielina muestra una polaridad longitudinal (de nodo a nodo) y una radial (del axón a la lámina basal) esenciales para la propagación del impulso nervioso. Las células Remak envuelven axones de fibras C nociceptivas de pequeño calibre no mielinizados que se han asociado con la percepción del dolor. En este trabajo se analizaron distintos aspectos relacionados con las acuaporinas (AQPs) en el nervio ciático normal y lesionado en rata y ratón. Las AQPs son una familia de proteínas de membrana que forman canales de agua y se encuentran ampliamente distribuidas en mamíferos, plantas y organismos inferiores. Se han identificado 13 isoformas de AQPs en mamíferos, las cuales tienen una diferente distribución entre los tejidos, con múltiples papeles fisiológicos. En el SNP se ha descrito la expresión de las AQPs tanto en neuronas como en células gliales. En este trabajo, se describió la localización precisa de AQP1 en el nervio ciático de la rata, ubicándola tanto en las células de Schwann que forman mielina como en células Remak. En las células mielinizadas AQP1 se localiza en la mielina no compacta, principalmente en las incisuras de Schmidt-Lanterman y la región paranodal del nodo de Ranvier (Segura-Anaya et al., 2015). Después de una lesión por compresión del nervio ciático se observó que el nivel de expresión de AQP1, tanto de ARNm como de proteína, permanece constante en todos los tiempos estudiados después de la lesión. Sin embargo, la inmunohistoquímica muestra que AQP1 en las fibras lesionadas se localiza solo en células Remak un día después de la lesión y no se encuentra a los 3 días. Posteriormente se encontró que en el ratón y el cuyo AQP1 únicamente se localiza en células Remak, lo que muestra una distribución diferente con respecto a la rata. La expresión de AQP1 en células Remak apoya su participación en la percepción del dolor. La presencia de otras isoformas de AQP (1-9) en el nervio ciático de rata y ratón se detectó mediante RT-PCR. Los resultados muestran que en rata se expresan cinco AQPs (AQP1, AQP4, AQP5, AQP7 y AQP9), mientras que en ratón se expresan todas las AQPs estudiadas, excepto AQP8. Por lo tanto, estos dos roedores estrechamente relacionados presentan diferencias tanto en la localización de AQP1 como en los patrones de expresión de las isoformas de AQPs en el nervio ciático, posiblemente debido a diferencias en su regulación.
En la rata, después de una lesión por compresión del nervio la expresión de AQP1, AQP4 y AQP7 permanece constante en todos los tiempos estudiados, mientras que AQP2, AQP5 y AQP9 aumentan su expresión después de la lesión; esta regulación al alza sugiere que posiblemente estas AQPs tengan un papel en la regeneración del nervio ciático (Segura- Anaya et al., 2021). En fibras de nervio ciático se desarrolló una técnica que consiste en el marcaje simultaneo del método de tinción de plata de Bielschowsky para axones y la inmunofluorescencia en la misma preparación, esta técnica nos permite tener una mayor información sobre la complejidad de los nervios periféricos, ya que permite estudiar la morfología completa del axón y localizar con precisión ciertos dominios celulares que se adquieren durante el proceso de mielinización (Segura-Anaya et al., 2018).
Descripción:
In peripheral nerve trunks, axons are ensheathed by myelinating or non-myelinating Schwann cells or Remak cells. Myelinated axons are organized in a series of distinct subdomains or internodes, each internode composed of one myelinated Schwann cell exhibits a striking longitudinal (from node to node) and radially (from the axon to the basal lamina) polarity that is essential for nerve impulse propagation. Remak cells enfold Remak fibers which have been associated with pain perception and grouped unmyelinated small-caliber nociceptor c- fiber axons. Aquaporins (AQPs) are membrane proteins acting as water channels, which are widely distributed in mammals, plants and lower organisms. To date, 13 different subtypes of mammalian AQPs have been identified with differing tissue distributions that appear related to their functional roles in water transporting. In the peripheral nervous system, AQPs have been reported in both peripheral neurons and glial cells. In this work, we first described the localization of AQP1 in the rat sciatic nerve. AQP1 is present in both Remak and myelin Schwann cells. In myelinated cells AQP1 is localized in non-compact myelin, enriched in the Schmidt-Lanterman incisures and paranodal regions (Segura-Anaya et al., 2015). After nerve crush injury the level of AQP1 expression of both mRNA and protein remains constant at all times studied. However, immunohistochemistry reveals that AQP1 is only present in Remak cells a day after crush injury and is not present after 3 days. We then studied the localization of AQP1 in mouse and guinea pig, showing that is only present in Remak cells, showing a different localization among species. The expression of AQP1 in Remak cells supports the involvement of AQP1 in pain perception. We then performed RT-PCR of nine AQP isoforms (AQP1-9) from rat and mouse sciatic nerve showed that in rat only five AQPs are present (AQP1, AQP4, AQP5, AQP7 and AQP9), whereas in mouse all AQPs except AQP8 are expressed. Therefore, these two closely related rodents show different AQP1 localization and have different AQPs expression patterns in the sciatic nerve, possibly due to a difference in the regulation of these AQPs. RT-PCR of AQPs in rat after nerve crush injury, showed that AQP1, AQP4 and AQP7 expression remains constant at all times studied, while AQP2, AQP5 and AQP9 is upregulated after injury. The up-regulation of AQP2, AQP5 and AQP9 after nerve injury suggests a possible role for these AQPs in promoting regeneration injury (Segura-Anaya et al., 2021). We also developed a technique, in which teased sciatic