Anatomical basis of sleep

El sueño es un estado biológico activo, periódico, en el que se distinguen las etapas NREM y REM, que se alternan sucesivamente durante la noche. Intervienen los relojes biológicos en la modulación del sistema, así como neurotransmisores específicos. Se trata de una red neuronal compleja, en la que intervienen diversas zonas del sistema nervioso central. Los procesos oníricos están controlados además de forma neural. Se resume la historia de las investigaciones sobre el tema, desde el siglo XIX hasta nuestra época. Hay que destacar los recientes descubrimientos de Lugaresi y su equipo, que, al describir el insomnio familiar grave, dieron importancia al núcleo dorsomedial del tálamo en la instauración de la fase de sueño profundo. Al grupo de Reinoso se debe el hallazgo de que el “director de orquesta” en la instauración del sueño REM es la zona ventral paramediana del núcleo reticular pontino ora

The neurochemical nature of PrP(c)-containing cells in the rat brain.

The cellular prion protein (PrPC) is a membrane-bound glycoprotein abundantly expressed in neurons and glial cells within the CNS. The scrapie prion protein (PrPSc) is a conformationally altered isoform of PrPC that is responsible for prion diseases, also termed transmissible spongiform encephalopathies (TSE), a group of neurodegenerative diseases that affect a wide variety of mammal species, including humans. The presence of the cellular isoform of PrP is necessary for the establishment and further evolution of prion diseases and the physiological conditions where PrPC is present seems to modulate the alterations in TSE. In this work, the presence of PrPC in GABAergic, glutamatergic, nitrergic, cholinergic, serotoninergic and orexinergic populations of cells within the rat brain is examined. Our observations show that PrPC is widely expressed in a subset of neurons that contain markers of inhibitory populations of cells throughout the rat brain. The presence of PrPC in other cells types containing important neurotransmitters for the overall brain function is congruent with the imbalances reported for some of them in TSE. Within the cerebral cortex, PrPC is scarcely located in a subset of cells expressing the laminin receptor precursor (LRP) to such a low extent that suggests that other LRP-independent mechanisms actively participate during the pathogenic process. Taken together, our data demonstrate that investigation of the chemical partners of PrPC within cells gives a rational basis for the interpretation of the histopathological alterations in TSE and might help analyze some pathogenic mechanisms of PrPSc

The neurochemical nature of PrP(c)-containing cells in the rat brain.

The cellular prion protein (PrPC) is a membrane-bound glycoprotein abundantly expressed in neurons and glial cells within the CNS. The scrapie prion protein (PrPSc) is a conformationally altered isoform of PrPC that is responsible for prion diseases, also termed transmissible spongiform encephalopathies (TSE), a group of neurodegenerative diseases that affect a wide variety of mammal species, including humans. The presence of the cellular isoform of PrP is necessary for the establishment and further evolution of prion diseases and the physiological conditions where PrPC is present seems to modulate the alterations in TSE. In this work, the presence of PrPC in GABAergic, glutamatergic, nitrergic, cholinergic, serotoninergic and orexinergic populations of cells within the rat brain is examined. Our observations show that PrPC is widely expressed in a subset of neurons that contain markers of inhibitory populations of cells throughout the rat brain. The presence of PrPC in other cells types containing important neurotransmitters for the overall brain function is congruent with the imbalances reported for some of them in TSE. Within the cerebral cortex, PrPC is scarcely located in a subset of cells expressing the laminin receptor precursor (LRP) to such a low extent that suggests that other LRP-independent mechanisms actively participate during the pathogenic process. Taken together, our data demonstrate that investigation of the chemical partners of PrPC within cells gives a rational basis for the interpretation of the histopathological alterations in TSE and might help analyze some pathogenic mechanisms of PrPSc

La proteína priónica celular en el sistema nervioso central de mamíferos. Correlatos anatomoclínicos

Resumen: Introducción: La proteína priónica celular patógena (PrPsc) necesita de la presencia de la fisiológica (PrPc) para su propagación y replicación. Se estudia comparativamente la expresión y localización de PrPc en el sistema nervioso central (SNC) de rata, ratón, gato, vaca y humano, mediante técnicas inmunohistoquímicas y de Western blot, con el objetivo de un mejor conocimiento de las prionopatías y de la enfermedad de Alzheimer (EA). Material y métodos: Se emplearon encéfalos humanos y de gato, rata y vaca, para estudios por técnicas inmunohistoquímicas; se analizaron las cortezas frontal, temporal y occipital, así como hipocampo y tálamo. Se utilizaron técnicas de Western blot para encéfalos de ratón, gato, vaca y humano. Resultados: Existe una disminución rostrocaudal de la cuantía de PrPc en el SNC de dichas especies. PrPc se sitúa en la membrana y en el citoplasma de las neuronas. Se observan neuronas inhibitorias en el córtex del gato. El patrón general del Western blot es análogo en las especies estudiadas, con predominio de la banda diglucosilada sobre las bandas monoglucosilada y no glucosilada. Discusión: Los datos indican que en las prionopatías, PrPsc puede transmitirse y replicarse de forma retrógrada en y a partir de las zonas más PrP positivas. La mayor cuantía de PrPc en algunas zonas del encéfalo humano podría estar en relación con los hallazgos anatomopatológicos de la EA. Conclusiones: Los datos apoyan un transporte retrógrado de la PrPsc en el SNC. La PrPc debe de tener relación con la fisiopatología de la EA. Abstract: Introduction: The scrapie prion protein (PrPsc) requieres the cellular prion protein (PrPc) for its propagation and replication. In this work we studied the expression and localization of the PrPc in the central nervous system (SNC) of the rat, mouse, cat, cow and human, using immunohistochemestry and Western blot techniques to understand more about prionopathies and Alzheimer's disease (EA). Matherial and methods: For the immunohistochemetry study we used human, cat, rat and cow samples to analyse frontal, temporal and occipital cortex, as well as the hippocampus and the thalamus. For the Western blot analysis we used mouse, cat, cow and human brain samples. Results: We observed a decrease in the amount of PrPc in the SNC in a rostrocaudal shift in the species mentioned above. We observed inhibitory cells in the cat cortex. The Western blot analysis showed a similar pattern of expression in the different species studied with a preponderance of the diglycosylated band, in relation to the other bands observed in the analysis. Discussion: These data suggest that in prionopathies PrPsc could be transmitted and could be replicated in and from the areas with most expression of PrPc. Similarly, a higher amount of this protein (PrPc) in some brain areas could explain some histopathological aspects of EA. Conclusions: Our findings support the hypothesis of a retrograde transport of PrPsc in the SNC. PrPc could be related to the pathophysiology of EA. Palabras clave: Proteína priónica celular, Prionopatías, Enfermedad de Alzheimer, Mamíferos, Keywords: Cellular prion protein, Prionopathies, Alzheimer's disease, Mammal

Anatomical basis of sleep

El sueño es un estado biológico activo, periódico, en el que se distinguen las etapas NREM y REM, que se alternan sucesivamente durante la noche. Intervienen los relojes biológicos en la modulación del sistema, así como neurotransmisores específicos. Se trata de una red neuronal compleja, en la que intervienen diversas zonas del sistema nervioso central. Los procesos oníricos están controlados además de forma neural. Se resume la historia de las investigaciones sobre el tema, desde el siglo XIX hasta nuestra época. Hay que destacar los recientes descubrimientos de Lugaresi y su equipo, que, al describir el insomnio familiar grave, dieron importancia al núcleo dorsomedial del tálamo en la instauración de la fase de sueño profundo. Al grupo de Reinoso se debe el hallazgo de que el “director de orquesta” en la instauración del sueño REM es la zona ventral paramediana del núcleo reticular pontino ora

Isolation and amplification of ancient DNA from herborized grapevine leaves collected by Spanish botanist Simón de Rojas Clemente y Rubio in 1803-1804

The Spanish botanist Simón de Rojas Clemente y Rubio (1777-1827) did the groundwork for modern ampelography, the discipline that focuses on the characterization of Vitis vinifera L. He developed his methods through the examination of material he himself collected in Andalusia in 1803-04. The material that Clemente herborized (leaves and shoots) is preserved among the collections held in the Royal Botanical Garden herbaria. Clemente's herbarium contains 186 specimens, all in an excellent state of preservation, and it is the world's oldest collection of herborized grapevine cultivars, as it was collected before the arrival of phylloxera in Spain. For these reasons, this herbarium is a remarkable source of information for the study of ancient grapevine cultivars and the history of ampelography and viticulture in general. Despite its clear relevance for research in viticulture, not much attention has been paid to it, and it had never been fully studied before. The present work reports the successful isolation and amplification of ancient nuclear DNA extracted from Clemente's herborized material, allowing the molecular identification of two cultivars

La proteína priónica celular en el sistema nervioso central de mamíferos. Correlatos anatomoclínicos

Introducción La proteína priónica celular patógena (PrPsc) necesita de la presencia de la fisiológica (PrPc) para su propagación y replicación. Se estudia comparativamente la expresión y localización de PrPc en el sistema nervioso central (SNC) de rata, ratón, gato, vaca y humano, mediante técnicas inmunohistoquímicas y de Western blot, con el objetivo de un mejor conocimiento de las prionopatías y de la enfermedad de Alzheimer (EA). Material y métodos Se emplearon encéfalos humanos y de gato, rata y vaca, para estudios por técnicas inmunohistoquímicas; se analizaron las cortezas frontal, temporal y occipital, así como hipocampo y tálamo. Se utilizaron técnicas de Western blot para encéfalos de ratón, gato, vaca y humano. Resultados Existe una disminución rostrocaudal de la cuantía de PrPc en el SNC de dichas especies. PrPc se sitúa en la membrana y en el citoplasma de las neuronas. Se observan neuronas inhibitorias en el córtex del gato. El patrón general del Western blot es análogo en las especies estudiadas, con predominio de la banda diglucosilada sobre las bandas monoglucosilada y no glucosilada. Discusión Los datos indican que en las prionopatías, PrPsc puede transmitirse y replicarse de forma retrógrada en y a partir de las zonas más PrP positivas. La mayor cuantía de PrPc en algunas zonas del encéfalo humano podría estar en relación con los hallazgos anatomopatológicos de la EA. Conclusiones Los datos apoyan un transporte retrógrado de la PrPsc en el SNC. La PrPc debe de tener relación con la fisiopatología de la EA

The cellular prion protein and its role in Alzheimer disease

The cellular prion protein (PrPC) is a membrane-bound glycoprotein especially abundant in the central nervous system (CNS). The scrapie prion protein (PrPSc, also termed prions) is responsible of transmissible spongiform encephalopathies (TSE), a group of neurodegenerative diseases which affect humans and other mammal species, although the presence of PrPC is needed for the establishment and further evolution of prions. The present work compares the expression and localization of PrPC between healthy human brains and those suffering from Alzheimer disease (AD). In both situations we have observed a rostrocaudal decrease in the amount of PrPC within the CNS, both by immunoblotting and immunohistochemistry techniques. PrPC is higher expressed in our control brains than in AD cases. There was a neuronal loss and astogliosis in our AD cases. There was a tendency of a lesser expression of PrPC in AD cases than in healthy ones. And in AD cases, the intensity of the expression of the unglycosylated band is higher than the di- and monoglycosylated bands. With regards to amyloid plaques, those present in AD cases were positively labeled for PrPC, a result which is further supported by the presence of PrPC in the amyloid plaques of a transgenic line of mice mimicking AD. The work was done according to Helsinki Declaration of 1975, and approved by the Ethics Committee of the Faculty of Medicine of the University of Navarre

The cellular prion protein and its role in Alzheimer disease

The cellular prion protein (PrPC) is a membrane-bound glycoprotein especially abundant in the central nervous system (CNS). The scrapie prion protein (PrPSc, also termed prions) is responsible of transmissible spongiform encephalopathies (TSE), a group of neurodegenerative diseases which affect humans and other mammal species, although the presence of PrPC is needed for the establishment and further evolution of prions. The present work compares the expression and localization of PrPC between healthy human brains and those suffering from Alzheimer disease (AD). In both situations we have observed a rostrocaudal decrease in the amount of PrPC within the CNS, both by immunoblotting and immunohistochemistry techniques. PrPC is higher expressed in our control brains than in AD cases. There was a neuronal loss and astogliosis in our AD cases. There was a tendency of a lesser expression of PrPC in AD cases than in healthy ones. And in AD cases, the intensity of the expression of the unglycosylated band is higher than the di- and monoglycosylated bands. With regards to amyloid plaques, those present in AD cases were positively labeled for PrPC, a result which is further supported by the presence of PrPC in the amyloid plaques of a transgenic line of mice mimicking AD. The work was done according to Helsinki Declaration of 1975, and approved by the Ethics Committee of the Faculty of Medicine of the University of Navarre

La proteína priónica celular en el sistema nervioso central de mamíferos. Correlatos anatomoclínicos

Introducción La proteína priónica celular patógena (PrPsc) necesita de la presencia de la fisiológica (PrPc) para su propagación y replicación. Se estudia comparativamente la expresión y localización de PrPc en el sistema nervioso central (SNC) de rata, ratón, gato, vaca y humano, mediante técnicas inmunohistoquímicas y de Western blot, con el objetivo de un mejor conocimiento de las prionopatías y de la enfermedad de Alzheimer (EA). Material y métodos Se emplearon encéfalos humanos y de gato, rata y vaca, para estudios por técnicas inmunohistoquímicas; se analizaron las cortezas frontal, temporal y occipital, así como hipocampo y tálamo. Se utilizaron técnicas de Western blot para encéfalos de ratón, gato, vaca y humano. Resultados Existe una disminución rostrocaudal de la cuantía de PrPc en el SNC de dichas especies. PrPc se sitúa en la membrana y en el citoplasma de las neuronas. Se observan neuronas inhibitorias en el córtex del gato. El patrón general del Western blot es análogo en las especies estudiadas, con predominio de la banda diglucosilada sobre las bandas monoglucosilada y no glucosilada. Discusión Los datos indican que en las prionopatías, PrPsc puede transmitirse y replicarse de forma retrógrada en y a partir de las zonas más PrP positivas. La mayor cuantía de PrPc en algunas zonas del encéfalo humano podría estar en relación con los hallazgos anatomopatológicos de la EA. Conclusiones Los datos apoyan un transporte retrógrado de la PrPsc en el SNC. La PrPc debe de tener relación con la fisiopatología de la EA