Transportadores vesiculares de glutamato definem dois conjuntos de aferências glutamatérgicas para o tálamo somatossensorial e duas projeções talamocorticais no camundongo

O núcleo posterior ventral do tálamo (VP) recebe dois conjuntos principais de entradas excitatórias, um proveniente das vias somatossensoriais ascendente que se originam na substância cinzenta dorsal, núcleos da coluna dorsal e núcleos trigeminais, e o outro da córtex cerebral. Ambos os sistemas utilizam o glutamato como neurotransmissor, assim como os axônios talamocorticais que retransmitem informações somatossensoriais do VP para o córtex somatossensorial primário (SI). As sinapses formadas por esses sistemas de projeção diferem anatomicamente, fisiologicamente e em sua capacidade de plasticidade sináptica de curto prazo. A captação de glutamato em vesículas sinápticas e sua liberação em sinapses centrais dependem de duas isoformas de transportadores vesiculares de glutamato, VGluT1 e VGluT2. Apesar de haver ampla evidência de sua distribuição complementar, existem algumas instâncias de co-localização nas mesmas áreas do cérebro ou nas mesmas sinapses. No tálamo, os dois transcritos coexistem em células do VP e outros núcleos, mas não nos núcleos posterior ou intralaminar. Mostramos que as duas isoformas estão completamente segregadas nas sinapses do VP, apesar de sua expressão generalizada em todo o tálamo dorsal e ventral. Apresentamos evidências imunoquímicas, ultraestruturais, de expressão gênica e de conexão que VGluT1 no VP é encontrado apenas em sinapses cortico-talâmicas, enquanto VGluT2 é encontrado apenas em terminais feitos por axônios que se originam na medula espinhal e tronco encefálico. Em contraste, as duas isoformas de VGluT estão co-localizadas nos terminais de axônios talamocorticais direcionados à camada IV, mas não naqueles direcionados à camada I, sugerindo a presença de dois distintos sistemas de projeção relacionados ao padrão de organização núcleo/matriz da conectividade talamocortical descrito em outros mamíferos.