Propioceptores cefálicosidentificación basada en la expresión de piezo2

Resumo

Introducción.- Los músculos cefálicos están inervados por diferentes nervios craneales (facial, trigémino, glosofaríngeo, vago e hipogloso). Sin embargo, a diferencia de la sensibilidad somatosensorial general, la inervación propioceptiva depende exclusivamente del nervio trigémino, el cual garantiza la inervación de todos ellos mediante abundantes comunicaciones con el resto de los pares craneales. Por otro lado, los músculos cefálicos, salvo los inervados por el trigémino, carecen de propioceptores típicos, es decir, de husos neuromusculares, por lo que es plausible que existan estructuras sensitivas que los sustituyan (propioceptores atípicos). De cualquier forma, la presencia en los terminales nerviosos de los propioceptores típicos y atípicos de la mecanoproteína Piezo2, y en menor medida de ASIC2, es condición suficiente para identificarlos como propioceptores funcionantes. Hipótesis y objetivos.- Los músculos cefálicos realizan movimientos finos que requieren ajustes permanentes del tono muscular y, por tanto, tienen que poseer mecanorreptores-propioceptores al inicio de los arcos nerviosos responsables de los mismos. El objetivo general del estudio es contribuir al conocimiento de las bases de la propiocepción cefálica. Los objetivos específicos son los siguientes: 1) Estudiar y clasificar los tipos de propioceptores en los músculos cefálicos humanos correspondientes al territorio de los nervios trigémino, facial, glosofaríngeo, vago e hipogloso; 2) Establecer la densidad relativa de propioceptores en los músculos cefálicos humanos analizados; 3) Determinar los patrones de expresión de la mecanoproteína Piezo2 en los propioceptores cefálicos y la posible co-localización con la mecanoproteína ASIC2; y 4) Analizar la presencia de mecanorreceptores atípicos en los músculos inervados por el nervio trigémino en ratones deficientes en el sistema NT-3/TrkC. Material y técnicas.- Se utilizó material humano y de ratón. El material humano procedía de cadáveres y piezas cadavéricas criopreservadas, no fijadas, y de piezas de necropsias, correspondientes a 10 varones y 7 mujeres, de edades comprendidas entre los 46 y 83 años. Se estudiaron los siguientes músculos: 1) territorio del n. trigémino: masetero, perigoideo externo, milohiodeo, viente anterior del digástrico y tensor del velo del paladar; 2) territorio del n. facial: orbicular de los labios, orbicular de los párpados, cigomáticos mayor y menor, elevador del labio superior y platisma del cuello; 3) territorio del nervio hipogloso: geniogloso; terriotorio n. glosofaringeo y vago: músculo de la úvula, palatogloso, contrictor superior de la faringe y constrictor medio de la faringe. Como controles positivos en todos los procesos se incluyeron muestras de piel de los pulpejos de los dedos (Registro Nacional de Biobancos, Sección colecciones, Ref. C-0001627) y el estudio fue aprobado por el Comité Ético de Investigación Biomédica del Principado de Asturias, España (Cod. CElm, PAst: Proyecto 266/18). Todo el material se obtuvo de acuerdo con la legislación española (RD 1301/2006; Ley 14/2007; DR. 1716/2011; Orden ECC 1414/2013) y las directrices de la Declaración II de Helsinki. En el estudio sobre ratón se incluyeron ratones de genotipo salvaje, heterozigotos y homozigotos para mutaciones no funcionales en los genes que codifican para NT-3 y su receptor TrkC. Las técnicas realizadas incluyen estudios estructurales (hematoxilina-eosina y tricrómico de Masson), de inmunohistoquímica indirecta para la detección de las proteínas S100 y del neurofilamento, Piezo2 y ASIC2, y de doble inmunofluorescencia para co-localizar Piezo2 + ASIC2. Finalmente se determinó la densidad de propioceptores típicos y atípicos, así como la expresión y/o co-expresión de las dos mecanoproteínas. En el material de ratón se realizaron estudios estructurales, ultraestructurales y de inmunohistoquímica. Resultados.- Humanos: se localizaron husos neuromusculares identificables estructuralmente en los músculos inervados por el nervio trigémino (excepto el elevador del velo del paladar) y el nervio hipogloso (músculo geniogloso). La mayor densidad de husos neuromusculares correspondió a los músculos masetero y pterigoideo externo. En el resto de los músculos analizados se detectaron propioceptores atípicos, con proporciones relativas variables entre cada uno de ellos. En los músculos de la faringe y velo del paladar los propioceptores presentan morfologías muy variables siendo típicas de los músculos constrictores de la faringe las formaciones espiroideas. En cuanto a la expresión de las mecanoproteínas, en la mayoría de los husos neuromusculares se han detectado tanto Piezo2 como ASIC2 y en las formaciones propioceptoras atípicas también se localizaron ambas mecanoproteínas, aunque predominaban las Piezo2 positivas; en más de la mitad de estas formaciones se observó co-localización de Piezo2 y ASIC2. Ratón: en los animales deficientes en NT3, estudiados en el momento del nacimiento, no se encontraron husos neuromusculares; en los animales deficientes en TrkC, estudiados a los 7 y 15 días de vida, se encontraron husos neuromusculares normales en los animales de genotipo salvaje y heterozigotos, mientras que en los homozigotos los husos estaban en menor densidad, eran de menor tamaño y mostraban signos de degeneración. No se observaron formaciones nerviosas sensitivas sustitutas de los husos neuromusculares en los animales portadores de las mutaciones. Conclusiones.- Solo los músculos del territorio del nervio trigémino humano tienen husos neuromusculares que son sustituidos por propioceptores atípicos en el resto de los músculos cefálicos estudiados. Todas estas estructuras están suplidas por fibras nerviosas que expresan la mecanoproteína Piezo2 y en menor medida ASIC2, co-localizándose ambas en muchos casos.