Glial KCNQ K+ channels control neuronal output by regulating GABA release from glia in C. elegans

Abstract

Los KCNQ son canales de K+ activados por voltaje que controlan la excitabilidad neuronal y están mutados en epilepsia y trastorno del espectro autista (ASD). Los KCNQ han sido estudiados extensamente en neuronas, pero su función en la glía es desconocida. Usando imágenes de voltaje, calcio y GABA, optogenética y ensayos conductuales, mostramos aquí por primera vez en Caenorhabditis elegans (C. elegans) que los canales KCNQ gliales controlan la excitabilidad neuronal al mediar la liberación de GABA desde la glía mediante la regulación de la función de los canales de Ca2+ activados por voltaje tipo L. Además, demostramos que los canales KCNQ humanos tienen el mismo papel cuando se expresan en la glía de nematodos, subrayando la conservación de su función entre especies. Finalmente, mostramos que las mutaciones humanas de KCNQ2, tanto de pérdida como de ganancia de función, alteran la señalización de GABA de glía a neurona de formas distintas, y que el activador de canales KCNQ, retigabina, ejerce efectos reparadores. Este trabajo identifica a los canales KCNQ gliales como reguladores clave de la excitabilidad neuronal mediante el control de la liberación de GABA desde la glía.