- This event has passed.
PhD Thesis Defence: Aida Garrido
Wednesday, January 15, 2020 @ 11:30 am–1:00 pm
Control òptic de receptors endògens i excitabilitat cel·lular amb llum
Aida Garrido, Nanoprobes and nanoswitches group
L’estudi electrofisiològic i d’imatge de l’activitat neuronal en temps real requereix una gran resolució espacial i temporal. Ambdós trets es poden aconseguir amb la precisió, velocitat i control remot que permet la llum. En aquesta tesi es descriu la caracterització de nous fotocommutadors dirigits a fotosensibilitzar receptors endògens de glutamat i estratègies per la millora de les seves característiques òptiques.
Els primers fotoconmutadors descrits capaços de controlar amb llum l’activitat de canals endògens de glutamat son eficaços en altres aproximacions experimentals com ara en la inducció amb llum de potencials d’acció en neurones en cultiu, en cultius organotípics d’hipocamp de rata o in vivo en larves de Xenopus electroporades, a nivell d’un grup neuronal, d’una única neurona o d’una única espina sinàptica. Modificant la part reactiva del fotocommutador, som podem controlar espacialment la conjugació mitjançant patrons d’il·luminació.
Canviant l’estructura química s’aconsegueix un fotocommutador actiu en el rang visible de llum i alhora extremadament ràpid. Fet que el fa ideal pel control de sinapsis ultra ràpides com ara les encarregades de codificar el so en la còclea. El disseny racional d’altres modificacions químiques en fotocommutadors de receptors de glutamat (LiGluRs) obre les portes al disseny de molècules sensibles a l’activació per 2 fotons. L’estimulació de 2 fotons amb làsers polsats de llum infraroja comporta importants avantatges com ara l’augment de la capacitat de penetració en teixit i una disminució de possibles danys degut a una sobreexposició a la llum. Característiques molt útils per estudis in vivo. Modificacions químiques dels fotocommutadors comporten altres modificacions en les seves característiques fotodinàmiques. Per aquest motiu, hem desenvolupat una estratègia de conjugació de fluoròfors col·lectors de llum que mitjançant RET transfereixen la seva energia al cromòfor (fotocommutador), modificant-ne les característiques espectrals.
Es demostra que cromòfors no conjugables permeten controlar l’activitat neuronal. Amb diversos avantatges respecte l’azobenzè clàssic: els azobenzens cíclics reverteix l’estabilitat i en conseqüència l’activitat de la molècula; i els estilbens permeten l’activació irreversible però no foto-destructiva de la molècula original, evitant així la creació de foto-productes.
En conclusió, en aquesta tesi es presenten noves molècules i estratègies de disseny per al control de la neurotransmissió sense necessitat de modificacions genètiques.
