| Fecha: |
2026 |
| Resumen: |
Les lesions dels nervis perifèrics durant les primeres etapes del desenvolupament postnatal activen mecanismes de degeneració i regeneració neuronal que difereixen profundament dels observats en l'edat adulta. Aquesta tesi doctoral investiga la capacitat regenerativa de motoneurones i neurones sensorials després d'una lesió de nervi perifèric en ratolí a diferents etapes postnatals (P4, P10 i P30). Es planteja la hipòtesi que, durant les etapes juvenils primerenques, les neurones motores i sensorials presenten una major capacitat regenerativa i una reinervació més selectiva dels òrgans diana, degut a l'activació de programes genètics intrínsecs de creixement diferenciats. L'estudi s'estructura en tres capítols experimentals complementaris. El Capítol 1 analitza la supervivència i la capacitat regenerativa de les motoneurones després d'una lesió per aixafament del nervi ciàtic en ratolins ChAT-Cre/Ai9, combinant anàlisi del translatoma específic de motoneurones mitjançant ChAT-Cre/RiboTag i l'avaluació de la degeneració Walleriana en diferents etapes del desenvolupament. El Capítol 2 es centra en les neurones sensorials, utilitzant ratolins PV-Cre/Ai9 i TrpV1-Cre/Ai9 per estudiar de manera independent les poblacions propioceptives i nociceptives, incloent-hi anàlisis transcriptòmiques dels ganglis de l'arrel dorsal i assajos in vitro de lesió condicionant. El Capítol 3 examina la regeneració específica cap a la branca muscular o cutània després d'una lesió i reparació del nervi femoral mitjançant traçadors retrògrads. Els resultats mostren que la lesió a P4 provoca una mort significativa de motoneurones (~50%), mentre que a P10 i P30 la pèrdua neuronal és mínima. Tanmateix, quan la regeneració es normalitza en funció de la supervivència neuronal, els animals lesionats a P4 presenten la major capacitat regenerativa axonal, amb una regeneració completa de les neurones supervivents. L'anàlisi del translatoma revela una activació robusta de gens associats a la regeneració (RAGs) en animals P30, incloent Atf3, Gap43 i Ngfr. En canvi, les motoneurones P4 mostren una activació mínima d'aquests gens, suggerint que les neurones immadures mantenen un estat intrínsec de creixement que permet la regeneració sense necessitat de reprogramació transcripcional. El període P10 representa un estadi transicional amb una activació parcial dels RAGs i una capacitat regenerativa reduïda. Pel que fa a les neurones sensorials, els axons propioceptius assoleixen una regeneració completa a P30, mentre que a P4 i P10 aquesta és menor. En contrast, les neurones nociceptives presenten una regeneració del 100% als 14 dies post-lesió en totes les edats estudiades. L'anàlisi d'enriquiment de conjunts gènics dels ganglis de l'arrel dorsal mostra una activació significativa dels RAGs només en animals P30, mentre que en P4 i P10 no s'observen programes regeneratius regulats a l'alça respecte als controls de la mateixa edat. L'anàlisi de regeneració específica de branca indica que les motoneurones lesionades a P10 regeneren preferentment cap a la branca motora en comparació amb adults, mentre que les neurones sensorials no propioceptives no mostren diferències clares dependents de l'edat. En conjunt, aquesta tesi demostra que la capacitat regenerativa neuronal en etapes postnatals primerenques està determinada principalment per l'estat intrínsec de creixement de les neurones, més que no pas pels factors extrínsecs de l'entorn de la degeneració Walleriana. L'absència d'una activació robusta de RAGs a P4 malgrat una regeneració eficient suggereix que la competència de creixement constitutiva de les neurones es reprimeix progressivament amb la maduració. |
| Resumen: |
Las lesiones de nervios periféricos durante las primeras etapas postnatales activan mecanismos de regeneración y degeneración neuronal que difieren fundamentalmente de los observados en el sistema nervioso adulto. Esta tesis doctoral investiga la capacidad regenerativa de motoneuronas y neuronas sensoriales tras una lesión de nervio periférico en ratón a distintas etapas del desarrollo postnatal (P4, P10 y P30). Se plantea la hipótesis de que, durante etapas juveniles tempranas, las neuronas motoras y sensoriales presentan una mayor capacidad regenerativa y una reinervación más selectiva de los órganos diana, debido a la activación de programas genéticos de crecimiento distintos a los del adulto. El trabajo se estructura en tres estudios experimentales coordinados. En el Capítulo 1 se evaluó la supervivencia neuronal y la capacidad regenerativa de motoneuronas tras una lesión por aplastamiento del nervio ciático en ratones ChAT-Cre/Ai9, combinando análisis del translatoma específico de motoneuronas mediante ChAT-Cre/RiboTag y la evaluación de la degeneración Walleriana en distintas edades postnatales. El Capítulo 2 se centró en neuronas sensoriales, utilizando ratones PV-Cre/Ai9 y TrpV1-Cre/Ai9 para analizar por separado neuronas propioceptivas y nociceptivas, incluyendo estudios transcriptómicos de los ganglios de la raíz dorsal y ensayos in vitro de lesión condicionante. En el Capítulo 3 se estudió la regeneración específica de ramas nerviosas (muscular frente a cutánea) tras lesión y reparación del nervio femoral mediante trazadores retrógrados. Los resultados mostraron que la lesión a P4 provoca una muerte significativa de motoneuronas (~50%), mientras que en P10 y P30 la pérdida neuronal fue mínima. Sin embargo, al corregir los datos por supervivencia neuronal, los animales lesionados a P4 presentaron la mayor capacidad regenerativa axonal, alcanzando el 100% de regeneración en las neuronas supervivientes. El análisis del translatoma reveló que los animales P30 activan de forma robusta genes asociados a la regeneración (RAGs), incluyendo Atf3, Gap43 y Ngfr, mientras que las motoneuronas P4 mostraron una activación mínima de estos genes, lo que sugiere que mantienen un estado intrínseco de crecimiento que permite la regeneración sin necesidad de una reprogramación transcripcional. El estadio P10 presentó un fenotipo intermedio, con una activación parcial de RAGs y una menor capacidad regenerativa. En cuanto a las neuronas sensoriales, los axones propioceptivos en P30 alcanzaron una regeneración completa, mientras que en P4 y P10 los porcentajes fueron menores. Por el contrario, las neuronas nociceptivas lograron una regeneración del 100% a los 14 días post-lesión en todas las edades estudiadas. El análisis transcriptómico de los ganglios de la raíz dorsal mediante GSEA mostró que solo los animales P30 activaron significativamente programas de RAGs, mientras que en P4 y P10 no se detectaron genes regenerativos regulados al alza tras la lesión. El estudio de regeneración específica de ramas reveló que las motoneuronas lesionadas a P10 presentaron una mayor regeneración hacia la rama motora en comparación con adultos, mientras que las neuronas sensoriales no propioceptivas no mostraron diferencias claras dependientes de la edad. En conjunto, esta tesis demuestra que la capacidad regenerativa neuronal en etapas postnatales tempranas está determinada principalmente por el estado intrínseco de crecimiento de las neuronas, más que por factores extrínsecos del entorno de degeneración Walleriana. La ausencia de una activación robusta de RAGs en P4, a pesar de una regeneración eficiente, indica que las neuronas inmaduras conservan una capacidad de crecimiento constitutiva que se reprime progresivamente con la maduración. |
| Resumen: |
Peripheral nerve injuries during early postnatal stages result in mechanisms of neuronal regeneration and degeneration that are fundamentally different from those observed in adults. This doctoral thesis investigates the regenerative capacity of motor and sensory neurons following peripheral nerve injury in mice at distinct postnatal developmental stages (P4, P10, and P30), hypothesising that motor and sensory neurons exhibit greater regenerative capacity and selective reinnervation of target organs during early juvenile stages compared with later stages, owing to the activation of distinct genetic growth programmes. The investigation comprises three coordinated experimental studies. Chapter 1 evaluated neuronal survival and axonal regenerative capacity in motoneurons following sciatic nerve crush injury in ChAT-Cre/Ai9(RCL-tdT) mice, complemented by subtype-specific neuronal translatome analysis via ChAT-Cre/RiboTag and assessment of Wallerian degeneration at distinct postnatal stages. Chapter 2 employed PV-Cre/Ai9(RCL-tdT) and TrpV1-Cre/Ai9(RCL-tdT) mice to separately study proprioceptive and nociceptive sensory neurons, including transcriptomic analysis of dorsal root ganglia and in vitro conditioning lesion assays. Chapter 3 evaluated branch-specific regeneration (muscular versus cutaneous) following femoral nerve injury and repair using retrograde tracers. Results demonstrated that nerve injury at P4 induced substantial motoneuron death (~50%), whilst P10 and P30 showed minimal neuronal loss; however, when corrected for neuronal survival, P4 mice demonstrated the greatest axonal regenerative capacity, with surviving neurons achieving 100% regeneration. Translatome analysis revealed that P30 animals activated a robust programme of regeneration-associated genes (RAGs), including classical markers such as Atf3, Gap43, and Ngfr, whereas P4 neurons showed minimal RAG activation, suggesting they retain an intrinsic growth state facilitating regeneration without transcriptional reprogramming. P10 exhibited a transitional phenotype with altered RAG activation and reduced regenerative capacity. Regarding sensory neurons, proprioceptive axons in P30 achieved complete regeneration, whilst P4 and P10 demonstrated lower regeneration percentages; nociceptive neurons achieved 100% regeneration at 14 days post-injury across all ages. Transcriptomic analysis of dorsal root ganglia via GSEA revealed that only P30 animals presented significant RAG activation, whilst injured P4 and P10 animals showed no upregulated RAGs compared with same-age controls. Branch-specific regeneration analysis demonstrated that motoneurons at P10 showed significantly greater regeneration towards the motor branch than in adults, whilst non-proprioceptive sensory neurons exhibited no clear age-related differences. This study provides fundamental evidence that neuronal regenerative capacity at early postnatal stages is primarily determined by the intrinsic growth state of neurons rather than by extrinsic factors of the Wallerian degeneration microenvironment. The absence of robust RAG activation in P4 despite efficient regeneration suggests that immature neurons maintain a constitutive growth capacity that is progressively repressed with maturation. |
| Resumen: |
Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Neurociències. |
| Derechos: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre i quan aquestes es distribueixin sota la mateixa llicència que regula l'obra original i es reconegui l'autoria.  |
| Lengua: |
Anglès |
| Documento: |
Tesi doctoral ; Text ; Versió publicada |
| Materia: |
Regeneració ;
Regeneration ;
Regeneración ;
Degeneració Walleriana ;
Wallerian Degeneration ;
Degeneración Walleriana ;
Lesió nerviosa perifèrica ;
Peripheral nerve injury ;
Lesión periférica nerviosa ;
Ciències de la Salut ;
616.8 |
visitante ::
identificación
dir.
