Descripción del proyecto
Dinámica interorgánica en la plasticidad neuronal
El retículo endoplasmático (RE) es una estructura celular dinámica con múltiples funciones, entre ellas el almacenamiento de calcio, la síntesis de proteínas y el metabolismo lipídico. La interacción del RE con las mitocondrias resulta fundamental en las neuronas para lograr la plasticidad sináptica, pero aún se desconoce el mecanismo subyacente. El equipo del proyecto SynERMCSs, financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, pretende definir la contribución de la dinámica de los orgánulos en la plasticidad sináptica. Los investigadores utilizarán la microscopia de superresolución para estudiar los puntos de contacto entre el RE y las mitocondrias en neuronas vivas. Los resultados aportarán conocimientos mecanicistas sin precedentes sobre el papel del RE en la plasticidad sináptica y la fisiología neuronal. Dado que la comunicación entre el RE y las mitocondrias está alterada en los trastornos neurodegenerativos, el proyecto tiene proyecciones clínicas.
Objetivo
The endoplasmic reticulum (ER) can rapidly reorganize its functional domains and inter-organelle communication sites in response to cellular demands. ER-mitochondria communication is essential for normal cell physiology, as it conveys lipid exchange, mitochondrial calcium uptake, among other vital processes for mitochondrial function. In neurons, activity-mediated dynamics of ER and mitochondria are required for synaptic responsiveness to induction of synaptic plasticity and stimulating neuronal activity increases the number of ER-mitochondria contact sites (ERMCSs). Whilst system modelling predicts that ERMCSs control the postsynaptic energy landscape, the actual contribution of synaptic and perisynaptic inter-organelle dynamics to synaptic plasticity is still quite unknown.
The small and compact structure of dendrites constrains the visualization of local ER-mitochondria contact site dynamics, being the application of nanoscopy techniques fundamental to follow these processes upon induction of synaptic plasticity. The use of cutting-edge super-resolution microscopy in this project will provide unprecedented spatiotemporal resolution to the study of activity-mediated ER and mitochondria dynamics and inter-organelle contacts heterogeneity in live neurons. Likewise, it will clarify the contribution of ERMCSs to sustain normal dendritic physiology as well as the intricate system triggering and upholding synaptic plasticity. Dysfunction of the ERMCSs has been reported in various neurodegenerative disorders due to mutation in proteins promoting and supporting ER-mitochondria communication. Neurodegenerative disorders are responsible for a great burden in disease, as dementias alone affect over 7 million people in Europe and this figure is expected to increase dramatically with aging of the population.
Ámbito científico
- natural sciencesbiological sciencesneurobiology
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryalkaline earth metals
- natural sciencesphysical sciencesopticsmicroscopysuper resolution microscopy
- natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomoleculeslipids
- medical and health sciencesbasic medicinephysiology
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
MSCA-PF - MSCA-PFCoordinador
100 44 Stockholm
Suecia