Acid-sensing ion channels 1a (ASIC1a) inhibit neuromuscular transmission in female mice

Acid-sensing ion channels (ASIC) open in response to extracellular acidosis. ASIC1a, a particular subtype of these channels, has been described to have a postsynaptic distribution in the brain, being involved not only in ischemia and epilepsy, but also in fear and psychiatric pathologies. High-frequency stimulation of skeletal motor nerve terminals (MNTs) can induce presynaptic pH changes in combination with an acidification of the synaptic cleft, known to contribute to muscle fatigue. Here, we studied the role of ASIC1a channels on neuromuscular transmission. We combined a behavioral wire hanging test with electrophysiology, pharmacological, and immunofluorescence techniques to compare wild-type and ASIC1a lacking mice (ASIC1a −/− knockout). Our results showed that 1) ASIC1a −/− female mice were weaker than wild type, presenting shorter times during the wire hanging test; 2) spontaneous neurotransmitter release was reduced by ASIC1a activation, suggesting a presynaptic location of these channels at individual MNTs; 3) ASIC1a-mediated effects were emulated by extracellular local application of acid saline solutions (pH = 6.0; HEPES/MES-based solution); and 4) immunofluorescence techniques revealed the presence of ASIC1a antigens on MNTs. These results suggest that ASIC1a channels might be involved in controlling neuromuscular transmission, muscle contraction and fatigue in female mice.Fil: Urbano Suarez, Francisco Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Lino, Noelia Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: González Inchauspe, Carlota María Fabiola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Gonzalez, Laura Elisabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Colettis, Natalia Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Vattino, Lucas Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Wunsch, Amanda M.. University of Iowa; Estados UnidosFil: Wemmie, John A.. University of Iowa; Estados UnidosFil: Uchitel, Osvaldo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentin

uPA-uPAR molecular complex is involved in cell signaling during neuronal migration and neuritogenesis

BACKGROUND: In the development of the central nervous system (CNS), neuronal migration and neuritogenesis are crucial processes for establishing functional neural circuits. This relies on the regulation exerted by several signaling molecules, which play important roles in axonal growth and guidance. The urokinase-type plasminogen activator (uPA)-in association with its receptor-triggers extracellular matrix proteolysis and other cellular processes through the activation of intracellular signaling pathways. Even though the uPA-uPAR complex is well characterized in nonneuronal systems, little is known about its signaling role during CNS development. RESULTS: In response to uPA, neuronal migration and neuritogenesis are promoted in a dose-dependent manner. After stimulation, uPAR interacts with α5- and β1-integrin subunits, which may constitute an αβ-heterodimer that acts as a uPA-uPAR coreceptor favoring the activation of multiple kinases. This interaction may be responsible for the uPA-promoted phosphorylation of focal adhesion kinase (FAK) and its relocation toward growth cones, triggering cytoskeletal reorganization which, in turn, induces morphological changes related to neuronal migration and neuritogenesis. CONCLUSIONS: uPA has a key role during CNS development. In association with its receptor, it orchestrates both proteolytic and nonproteolytic events that govern the proper formation of neural networks.Fil: Lino, Noelia Gisele. 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: Fiore, Luciano. 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: Rapacioli, Melina. Universidad Favaloro. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Bioestructurales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Teruel, Luisa Renee. 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: Flores, Domingo Vladimir. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Favaloro. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Bioestructurales; ArgentinaFil: Scicolone, Gabriel Edgardo. 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: Sanchez, Viviana Nora. 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