Anales de la RANM

18 A N A L E S R A N M R E V I S T A F U N D A D A E N 1 8 7 9 S U P L E M E N T O I SIMPOSIO · JÓVENES INVESTIGADORES Libro de Abstracts An RANM. 2021;138(03).supl01: 18 - 54 the brain are still unknown. This lack of information contrasts with the extensive knowledge available on the mechanisms involved in the exocytosis of classical neurotransmitters such as glutamate or GABA. This scenario is partly due to the lack of molecular tools to unambiguously identify and study dense core vesicles, which store many different brain neuromodulators such as OXT. Our laboratory has implemented a multidisciplinary strategy based on novel iDISCO + tissue clarification techniques, 3D ultra-resolution imaging, electrophysiology, and optogenetics to analyze the properties and regula- tory mechanisms of the oxytocinergic system during development, natural and pathological aging. Our work has revealed key molecules involved in OXT secretion, which has allowed us to develop new tools to regulate the release of neuromodulators such as OXT in the central nervous system to analyze their role in synaptic plasticity, a neuronal property that allows neuronal circuit adaptation, and which is altered during neurodegeneration. Los neuropéptidos oxitocina (OXT) y arginina vasopresina (AVP) juegan un papel crítico en la regulación de funciones homeostáticas y compor- tamientos complejos como la interacción social. Alteraciones en la función de estos sistemas se han relacionado con déficits cognitivos y sociales, sin embargo, aún se desconocen muchos detalles sobre el desarrollo y la especificación de estos circuitos neuronales. Ambos neuropéptidos se sintetizan principalmente en núcleos hipotalá- micos como el núcleo paraventricular y supraóp- tico (PVN y SON). Nuestro estudio ha implementado novedosas técnicas de clarificación de tejido (iDISCO + ) y microscopía de ultraresolución 3D ( Figura 1A ) para analizar la formación de estos circuitos durante el desarrollo del cerebro del ratón y las propiedades de plasticidad celular en respuesta a periodos críticos como la maternidad o la experiencia sexual en el animal adulto. Nuestros resultados indican que durante la etapa postnatal temprana existe un elevado número de neuronas hipotalámicas que coexpresan OXT y AVP, coinci- diendo con un período crítico para la interacción social. Esta población mixta disminuye drástica- mente en el cerebro adulto, lo que sugiere que la maduración del sistema requiere de la activa- ción de procesos de plasticidad celular ( Figura 1B ). Reconstrucciones 3D del cerebro adulto han revelado que las neuronas de OXT y AVP en el área retroquiasmática (RCH) y el núcleo accesorio (AN) también experimentan fenómenos de plasti- cidad celular en respuesta a la experiencia sexual y la maternidad. Nuestras observaciones indican una prevalencia de neuronas AVP en el SON de hembras vírgenes que se convierten en neuronas positivas a OXT después de dar a luz, al contrario de lo observado en el AN. Por otra parte, hemos analizado otros tipos neuronales en el hipotálamo como neuronas inhibi- torias positivas a GAD67 y neuronas dopami- nérgicas identificadas mediante el marcador de monoamina tirosina hidroxilasa (TH). Nuestros resultados indican la presencia de neuronas positivas para GAD67 en el hipotálamo, pero una mínima expresión en células de OXT o AVP. Además, encontramos que la experiencia sexual induce la expresión de TH en una subpoblación de neuronas de AVP y OXT en el RCH. Nuestros hallazgos proporcionan nueva información básica para comprender la especificación de los sistemas de OXT y AVP durante el desarrollo y sus propie- dades plásticas durante periodos críticos en el animal adulto. The neuropeptides oxytocin (OXT) and arginine vasopressin (AVP) play critical roles in the regulation of homeostatic functions and complex behaviors such as social interaction. Alterations of these systems have been related to cognitive and social deficits, however, many details about the development and specification of these neural circuits remain unknown. Both neuropeptides are mainly synthesized in hypothalamic nuclei such as the paraventricular and supraoptic nucleus (PVN and SON). Our study has implemented novel tissue clarifica- tion techniques (iDISCO + ) and 3D ultra-resolution microscopy ( Figure 1A ) to analyze the formation of these circuits during mouse brain develop- ment and the properties of cellular plasticity in response to critical periods such as maternity or sexual experience in the adult animal. Our results indicate that during early postnatal stages there is a high number of hypothalamic neurons that co-express OXT and AVP, coinciding with a critical period for social interaction. This mixed popula- tion decreases dramatically in the adult brain, suggesting that the maturation of these systems requires a switch in their internal program which modifies neuropeptide expression via cellular plasticity mechanisms ( Figure 1B ). Furthermore, 3D reconstruction of the adult brain indicates that OXT and AVP neurons in the retrochias- matic area (RCH) and the accessory nucleus (AN) also undergo cellular plasticity processes in response to sexual experience and motherhood. Our observations indicate a prevalence of AVP neurons in the SON of naïve females that become OXT-positive neurons after giving birth, contrary to that observed in the AN. DESARROLLO Y PLASTICIDAD DE LOS SISTEMAS DE OXITOCINA Y VASOPRESINA EN EL HIPOTÁLAMO DEVELOPMENT AND PLASTICITY OF THE HY- POTHALAMIC OXYTOCINERGIC AND VASOPRES- SINERGIC SYSTEMS M.P. Madrigal, S. Jurado Instituto de Neurociencias CSIC-UMH, Alicante