Role of biogenic amines in Drosophila chemotaxis behavior

Se ha demostrado que diferentes poblaciones y subpoblaciones neuronales aminérgicas regulan conductas complejas tanto en vertebrados como en invertebrados. A pesar de las distancias evolutivas, es una característica común en estos animales, que neuronas aminérgicas inervan estructuras del sistema sensorial olfativo. Esto ha permitido proponer que los sistemas neuronales aminérgicos modulan las respuestas conductuales inducidas por odorantes, por ejemplo la quimiotaxis observadas en invertebrados expuestos a un estímulo de olores.

Como objetivo general de esta tesis doctoral propusimos la caracterización anatómica y funcional de vías dopaminérgicas y octopaminérgicas involucradas en la conducta de quimiotaxis negativa en Drosophila, y avanzar nuestro entendimiento sobre cómo la señalización de estas vías modula la actividad de poblaciones neuronales en el sistema olfativo de la mosca.

Nuestros resultados permiten sugerir que dos poblaciones dopaminérgicas, PAM y PPL1 modulan diferencialmente la aversión al odorante. Interesantemente, PAM es además responsable de modular la actividad locomotora asociada a la respuesta aversiva, algo no observado para PPL1. Así, se propone a PPL1 como una población dopaminérgica en cerebro de Drosophila responsable de motivaciones (límbica), mientras que PAM está involucrada además en control motor. En el caso de las vías octopaminérgicas, es posible proponer que la población octopaminérgica VUMa2 modula la quimiotaxis aversiva innata en Drosophila, mientras que esta y otras vías neuronales octopaminérgicas modulan diferencialmente locomoción. Además demostramos que sistemas neuronales que contienen y liberan serotonina contribuyen a estas respuestas conductuales y que este neurotransmisor contribuye a respuestas conductuales asociadas a ansiedad.

En conjunto esta tesis demuestra que sistemas aminérgicos son capaces de regular la actividad de neuronas en circuitos neuronales específicos para modular comportamientos complejos en Drosophila, información que puede ayudarnos a comprender cómo estos sistemas contribuyen a este fenómeno en modelos animales más complejos como mamíferos.

• Nombre: Nicolás Fuenzalida Uribe
• Laboratorio: Drosophila y Conducta
• Mención: Biología Celular y Molecular
• Director Tesis: Jorge Campusano