Numerosos estudios realizados en las dos últimas décadas han demostrado la existencia de un sistema cannabinoide endógeno (SCE) cuyo papel fisiológico está siendo estudiado en la actualidad. Así, en estos últimos años se han descrito numerosos elementos que forman parte de este nuevo sistema de neurotransmisores y/o moduladores: receptores y sistemas de transducción de la señal, ligandos endógenos y sistemas de inactivación de la señal biológica mediada por estos compuestos.

Esta línea de investigación se ha centrado en la implicación de dicho sistema en el desarrollo cerebral. Existen múltiples evidencias que demuestran que el SCE modula de forma directa o indirecta procesos celulares del desarrollo cerebral (proliferación, migración, diferenciación, elongación axonal, sinaptogénesis, etc.). Dado que los elementos del SCE están presentes en etapas tempranas del desarrollo del sistema nervioso y por otro lado, el papel relevante que las proteínas de adhesión celular, en particular la L1, juegan en los procesos celulares del desarrollo, este estudio se ha fijado como objetivo fundamental demostrar que el SCE ejerce un papel modulador sobre la expresión o/y función de la L1 durante el desarrollo cerebral. Los resultados obtenidos demuestran que los cannabinoides modulan la expresión de L1 en diversas regiones cerebrales en periodos específicos del desarrollo (alrededor del nacimiento: DG21-DPN1), lo que coincide con las regiones y períodos en los que el receptor para cannabinoides CB1 se expresa de forma atípica. Estos efectos dependen de dos factores: edad y/o sexo de los animales y serían ejercidos a través de la activación de los receptores para cannabinoides CB1 y/o CB2 que están presentes en estas etapas del desarrollo. Nuestros resultados sugieren además, que el receptor CB1 parece estar localizado en conos de crecimiento de axones que se encuentran elongando con el fin de encontrar sus dianas sinápticas. Los cannabinoides, mediante la activación de estos receptores, podrían regular el procesamiento post-traduccional de la L1, concretamente su fragmentación, y lo hacen de manera diferente en función del estado de diferenciación de la neurona. Esto apoyaría la hipótesis de que los efectos de los cannabinoides sobre los procesos celulares del desarrollo cerebral (proliferación, migración, elongación axonal…) están relacionados con su capacidad de regular la función de la L1.
 

(English version)

Numerous studies over the past two decades have demonstrated the existence of an endogenous cannabinoid system (ECS) whose physiological role is being studied at present. Thus, in recent years, many elements that are part of this new system of neurotransmitters and / or modulators have been described: receptors and signal transduction systems, endogenous ligands and systems involved in the inactivation of the biological signal mediated by these compounds.

This line of research has focused on the involvement this system in brain development. There are many evidences suggesting that the ECS modulates, directly or indirectly, cellular processes of brain development (proliferation, migration, differentiation, axonal elongation, synaptogenesis, etc.). Since the elements of SCE are present in early stages of nervous system development and, on the other hand, the role played by cell adhesion molecules, including L1, in the cellular processes of development, the aim of this study has been to demonstrate that SCE modulates the expression and / or function of L1 during brain development. The results show that cannabinoids modulate the expression of L1 in several brain regions in specific periods of development (perinatal period: GD21-PND1), which coincides with the regions and periods in which the cannabinoid receptor CB1 is atypically expressed. These effects are dependent on two factors: age and / or sex of the animals and would be exerted through the activation of CB1 and / or CB2 cannabinoid receptors, which are present in these stages of development. Our results also suggest that CB1 receptor appears to be localized on growth cones of axons that are elongating in order to find their synaptic targets. Cannabinoids, through the activation of these receptors, could be regulating the post-translational processing of the L1, specifically its fragmentation, which modulate in different way depending on the state of differentiation of the neuron. This would support the hypothesis that the effects of cannabinoids on cellular processes of brain development (proliferation, migration, axonal elongation…) are related to its ability to regulate the role of L1.

Integrantes de la línea de investigación/Scientific team

Javier Fernández Ruiz

José Antonio Ramos Atance
Mari-Luz Hernández Gálvez
María Gómez Ruiz
 

Etapas de desarrollo del Cerebro

Receptor CB1