22 research outputs found

    Assembly of neuronal connectivity by neurotrophic factors and leucine-rich repeat proteins

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    Proper function of the nervous system critically relies on sophisticated neuronal networks interconnected in a highly specific pattern. The architecture of these connections arises from sequential developmental steps such as axonal growth and guidance, dendrite development, target determination, synapse formation and plasticity. Leucine-rich repeat (LRR) transmembrane proteins have been involved in cell-type specific signaling pathways that underlie these developmental processes. The members of this superfamily of proteins execute their functions acting as trans-synaptic cell adhesion molecules involved in target specificity and synapse formation or working in cis as cell-intrinsic modulators of neurotrophic factor receptor trafficking and signaling. In this review, we will focus on novel physiological mechanisms through which LRR proteins regulate neurotrophic factor receptor signaling, highlighting the importance of these modulatory events for proper axonal extension and guidance, tissue innervation and dendrite morphogenesis. Additionally, we discuss few examples linking this set of LRR proteins to neurodevelopmental and psychiatric disorders.Fil: Ledda, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Paratcha, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentin

    Deciphering New Players in the Neurogenic Adult Hippocampal Niche

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    In the mammalian adult hippocampus, new neurons are continuously generated throughout life in the subgranular zone of the dentate gyrus. Increasing evidence point out the contribution of adult-born hippocampal granule cells (GCs) to cognitive processes such as learning and memory, indicating the relevance of understanding the molecular mechanisms that control the development of these new neurons in the preexisting hippocampal circuits. Cell proliferation and functional integration of adult-born GCs is a process highly regulated by different intrinsic and extrinsic factors. In this review, we discuss recent advances related with cellular components and extrinsic signals of the hippocampal neurogenic niche that support and modulate neurogenesis under physiological conditions.Fil: Bonafina, Antonela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Paratcha, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Ledda, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

    RET-independent signaling by GDNF ligands and GFRα receptors

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    The discovery in the late 1990s of the partnership between the RET receptor tyrosine kinase and the GFRα family of GPI-anchored co-receptors as mediators of the effects of GDNF family ligands galvanized the field of neurotrophic factors, firmly establishing a new molecular framework besides the ubiquitous neurotrophins. Soon after, however, it was realized that many neurons and brain areas expressed GFRα receptors without expressing RET. These observations led to the formulation of two new concepts in GDNF family signaling, namely, the non-cell-autonomous functions of GFRα molecules, so-called trans signaling, as well as cell-autonomous functions mediated by signaling receptors distinct from RET, which became known as RET-independent signaling. To date, the best studied RET-independent signaling pathway for GDNF family ligands involves the neural cell adhesion molecule NCAM and its association with GFRα co-receptors. Among the many functions attributed to this signaling system are neuronal migration, neurite outgrowth, dendrite branching, spine formation, and synaptogenesis. This review summarizes our current understanding of this and other mechanisms of RET-independent signaling by GDNF family ligands and GFRα receptors, as well as their physiological importance.Fil: Ibáñez, Carlos F.. Karolinska Huddinge Hospital. Karolinska Institutet; SueciaFil: Paratcha, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Ledda, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

    The GDNF-GFRα1 complex promotes the development of hippocampal dendritic arbors and spines via NCAM

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    The formation of synaptic connections during nervous system development requires the precise control of dendrite growth and synapse formation. Although glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) and its receptor GFRα1 are expressed in the forebrain, the role of this system in the hippocampus remains unclear. Here, we investigated the consequences of GFRα1 deficiency for the development of hippocampal connections. Analysis of conditional Gfra1 knockout mice shows a reduction in dendritic length and complexity, as well as a decrease in postsynaptic density specializations and in the synaptic localization of postsynaptic proteins in hippocampal neurons. Gain- and loss-of-function assays demonstrate that the GDNF-GFRα1 complex promotes dendritic growth and postsynaptic differentiation in cultured hippocampal neurons. Finally, in vitro assays revealed that GDNF-GFRα1- induced dendrite growth and spine formation are mediated by NCAM signaling. Taken together, our results indicate that the GDNF-GFRα1 complex is essential for proper hippocampal circuit development.Fil: Irala, Dolores. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Bonafina, Antonela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Fontanet, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Alsina, Fernando Cruz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Paratcha, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Ledda, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentin

    Pea3 transcription factor family members Etv4 Etv5 mediate retrograde signalling and axonal growth of DRG sensory neurons in response to NGF

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    Nerve growth factor (NGF) is a target-derived neurotrophic growth factor that controls many aspects of sensory and sympathetic neuronal development. The identification of transcription factors and downstream target genes that mediate NGF-dependent neuronal differentiation and target field innervation is currently a major challenge. Here, we show that the Pea3 transcription factor family members Etv4 and Etv5 are expressed by developing TrkA-positive dorsal root ganglion (DRG) neurons during the period of target innervation. Real-time PCR assays indicated that Etv4 and Etv5 mRNAs are significantly induced by NGF in different neuronal cells, suggesting that they could be involved in the biological responses induced by this neurotrophin. Interestingly, distal axon application of NGF in compartmentalized cultures of rat DRG sensory neurons was sufficient to induce a significant increase in Etv4 and Etv5 mRNA expression. Pharmacological assays also revealed that activation of MEK/ERK (MAPK) pathway is required for Etv4 and Etv5 gene induction in response to NGF. Downregulation of Etv4 and Etv5 using small interference RNA knockdown experiments inhibited NGF-induced neurite outgrowth of rat sensory neurons, while overexpression of full-length Etv4 or Etv5 potentiated neuronal differentiation in response to this neurotrophin. Together, these data establish Etv4 and Etv5 as essential molecules of the transcriptional program linking neurotrophin signaling to sensory neuronal differentiation, and suggest that they can be involved in NGF-mediated target innervation.Fil: Fontanet, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencias "profesor Eduardo de Robertis"; ArgentinaFil: Irala, Dolores. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencias "profesor Eduardo de Robertis"; ArgentinaFil: Alsina, Fernando Cruz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencias "profesor Eduardo de Robertis"; ArgentinaFil: Paratcha, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencias "profesor Eduardo de Robertis"; Argentina. Karolinska Huddinge Hospital. Karolinska Institutet; SueciaFil: Ledda, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencias "profesor Eduardo de Robertis"; Argentina. Karolinska Huddinge Hospital. Karolinska Institutet; Sueci

    GDNF and GFRα1 Are Required for Proper Integration of Adult-Born Hippocampal Neurons

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    The glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) is required for the survival and differentiation of diverse neuronal populations during nervous system development. Despite the high expression of GDNF and its receptor GFRα1 in the adult hippocampus, the functional role of this system remains unknown. Here, we show that GDNF, acting through its GFRα1 receptor, controls dendritic structure and spine density of adult-born granule cells, which reveals that GFRα1 is required for their integration into preexisting circuits. Moreover, conditional mutant mice for GFRα1 show deficits in behavioral pattern separation, a task in which adult neurogenesis is known to play a critical role. We also find that running increases GDNF in the dentate gyrus and promotes GFRα1-dependent CREB (cAMP response element-binding protein) activation and dendrite maturation. Together, these findings indicate that GDNF/GFRα1 signaling plays an essential role in the plasticity of adult circuits, controlling the integration of newly generated neurons.Fil: Bonafina, Antonela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Trinchero, Mariela Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Rios, Antonella Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Bekinschtein, Pedro Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Neurociencia Cognitiva y Traslacional. Fundación Ineco Rosario Sede del Incyt | Instituto de Neurología Cognitiva. Instituto de Neurociencia Cognitiva y Traslacional. Fundación Ineco Rosario Sede del Incyt | Fundación Favaloro. Instituto de Neurociencia Cognitiva y Traslacional. Fundación Ineco Rosario Sede del Incyt; ArgentinaFil: Schinder, Alejandro Fabián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Paratcha, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Ledda, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentin

    Lrig1 and lrig3 cooperate to control ret receptor signaling, sensory axonal growth and epidermal innervations

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    Negative feedback loops represent a regulatory mechanism that guarantees that signaling thresholds are compatible with a physiological response. Previously, we established that Lrig1 acts through this mechanism to inhibit Ret activity. However, it is unclear whether other Lrig family members play similar roles. Here, we show that Lrig1 and Lrig3 are co-expressed in Ret-positive mouse dorsal root ganglion (DRG) neurons. Lrig3, like Lrig1, interacts with Ret and inhibits GDNF/Ret signaling. Treatment of DRG neurons with GDNF ligands induces a significant increase in the expression of Lrig1 and Lrig3. Our findings show that, whereas a single deletion of either Lrig1 or Lrig3 fails to promote Ret-mediated axonal growth, haploinsufficiency of Lrig1 in Lrig3 mutants significantly potentiates Ret signaling and axonal growth of DRG neurons in response to GDNF ligands. We observe that Lrig1 and Lrig3 act redundantly to ensure proper cutaneous innervation of nonpeptidergic axons and behavioral sensitivity to cold, which correlates with a significant increase in the expression of the cold-responsive channel TrpA1. Together, our findings provide insights into the in vivo functions through which Lrig genes control morphology, connectivity and function in sensory neurons.Fil: de Vincenti, Ana Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Alsina, Fernando Cruz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Ferrero Restelli, Facundo Nahuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Hedman, Håkan. Universidad de Umea; SueciaFil: Ledda, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Paratcha, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

    Etv4 regulates nociception by controlling peptidergic sensory neuron development and peripheral tissue innervation

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    The perception of noxious environmental stimuli by nociceptive sensory neurons is an essential mechanism for the prevention of tissue damage. Etv4 is a transcriptional factor expressed in most nociceptors in dorsal root ganglia (DRG) during the embryonic development. However, its physiological role remains unclear. Here, we showthat Etv4 ablation results in defects in the development of the peripheral peptidergic projections in vivo, and in deficits in axonal elongation and growth cone morphology in cultured sensory neurons in response to NGF. From a mechanistic point of view, our findings reveal that NGF regulates Etv4-dependent gene expression of molecules involved in extracellular matrix (ECM) remodeling. Etv4-null mice were less sensitive to noxious heat stimuli and chemical pain, and this behavioral phenotype correlates with a significant reduction in the expression of the pain-transducing ion channel TRPV1 in mutant mice. Together, our data demonstrate that Etv4 is required for the correct innervation and function of peptidergic sensory neurons, regulating a transcriptional program that involves molecules associated with axonal growth and pain transduction.Fil: Rios, Antonella Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: de Vincenti, Ana Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Casadei, Inelia Mailín Iara. Universidad Austral. Facultad de Ciencias Biomédicas. Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional; ArgentinaFil: Aquino, Jorge Benjamin. Universidad Austral. Facultad de Ciencias Biomédicas. Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional; ArgentinaFil: Brumovsky, Pablo Rodolfo. Universidad Austral. Facultad de Ciencias Biomédicas. Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional; ArgentinaFil: Paratcha, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Ledda, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

    Global, regional, and national burden of hepatitis B, 1990-2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019

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