Hypothalamic tanycytes: a key component of brain-endocrine interaction

Abstract

Trabajo de revisión de 75 páginas de extensión, publicado enInternatinal Review of Cytology sobre los tanicitos hipotalámicos. Este trabajo reune y pone al día las aportaciones realizadas en este campo en los últimos diez años, contiene una gran cantidad de datos originales de nuestro grupo que no habían sido publicados con anterioridad. En sus diversos apartados revisa 1) la ontogenia, marcadores celulares y linajede los tanicitos; 2) los subtipos de tanicitos, su localización,morfología, caracteres citoquímicos, ultraestructura, particularidadesfuncionales y control nervioso de su funcionamiento; 3) las propiedades debarrera que han de realizar; 4) la función de transporte entre el líquidocefalorraquídeo y los espacios porta; 5) la síntesis por parte de estascélulas de compuestos biológicamente activos, especialmente su papel en elcontrol de la liberación de hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH);6) la posibilidad de que los tanicitos sean células stem del sistemanervioso. En casi todos los apartados mencionados se efectúan aportacionesoriginales que, en conjunto, han supuesto una visión de estas células máscompleja, actual y novedosa. Así por ejemplo, se profundiza en el análisisdel papel de estas células en el control de la liberación de GnRHaportando los resultados de un experimento de eliminación de tanicitos yse demuestra que estas células proliferan de forma muy notable encircunstancias de lesión excitotóxica en el hipotálamo mediobasal. Estapublicación es el resultado del trabajo conjunto del Instituto deHistología y Patología de la Universidad Austral de Chile, liderado por elProfesor Esteban M. Rodríguez, y nuestra unidad de Anatomía de laUniversidad de Salamanca.

Tanycytes are bipolar cells bridging the cerebrospinal fluid (CSF) to the portal capillaries and may link the CSF to neuroendocrine events. During the perinatal period a subpopulation of radial glial cells differentiates into tanycytes, a cell lineage sharing some properties with astrocytes and the radial glia, but displayingunique and distinct morphological, molecular, and functional characteristics. Four populations of tanycytes, a1,2 and b1,2, can be distinguished. These subtypes express differentially important functional molecules, such as glucose and glutamate transporters; a series of receptors for neuropeptide and peripheral hormones; secretory molecules such as transforming growth factors, prostaglandin E2, and the specific protein P85; and proteins of the endocytic pathways. This results in functional differences between the four subtypes of tanycytes. Thus, a1,2 tanycytes do not have barrier properties, whereas b1,2tanycytes do. Different types of tanycytes use different mechanisms to internalize and transport cargo molecules; compounds internalized via a clathrin?dependent endocytosis would only enter tanycytes from the CSF. There are also differences in the neuron tanycyte relationships; b1,2 tanycytes are innervated by peptidergic and aminergic neurons, but a1,2 tanycytes are not. Important aspects of the neuron b1 tanycyte relationships have been elucidated. Tanycytes can participatein the release of gonadotropin?releasing hormone (GnRH) to the portal blood by expressing estrogen receptors, absorbing molecules from the CSF, and providingsignal(s) to the GnRH neurons. Removal of tanycytes prevents the pulse of GnRHrelease into the portal blood, the peak of luteinizing hormone, and ovulation. The discovery in tanycytes of new functional molecules is opening a new field of research. Thus, thyroxine deiodinase type II, an enzyme generating triiodothyronine (T3) from thyroxine, appears to be exclusively expressed by tanycytes, suggesting that these cells are the main source of brain T3. Glucose transporter?2 (GLUT?2), a low?affinity transporter of glucose and fructose, andATP?sensitive Kþ channels are expressed by tanycytes, uggesting that they may sense CSF glucose concentrations.