A Novel Genetic Screen Identifies Modifiers of Age-Dependent Amyloid β Toxicity in the Drosophila Brain

The accumulation of amyloid β peptide (Aβ) in the brain of Alzheimer's disease (AD) patients begins many years before clinical onset. Such process has been proposed to be pathogenic through the toxicity of Aβ soluble oligomers leading to synaptic dysfunction, phospho-tau aggregation and neuronal loss. Yet, a massive accumulation of Aβ can be found in approximately 30% of aged individuals with preserved cognitive function. Therefore, within the frame of the "amyloid hypothesis", compensatory mechanisms and/or additional neurotoxic or protective factors need to be considered and investigated. Here we describe a modifier genetic screen in Drosophila designed to identify genes that modulate toxicity of Aβ42 in the CNS. The expression of Aβ42 led to its accumulation in the brain and a moderate impairment of negative geotaxis at 18 days post-eclosion (d.p.e) as compared with genetic or parental controls. These flies were mated with a collection of lines carrying chromosomal deletions and negative geotaxis was assessed at 5 and 18 d.p.e. Our screen is the first to take into account all of the following features, relevant to sporadic AD: (1) pan-neuronal expression of wild-type Aβ42; (2) a quantifiable complex behavior; (3) Aβ neurotoxicity associated with progressive accumulation of the peptide; and (4) improvement or worsening of climbing ability only evident in aged animals. One hundred and ninety-nine deficiency (Df) lines accounting for ~6300 genes were analyzed. Six lines, including the deletion of 52 Drosophila genes with human orthologs, significantly modified Aβ42 neurotoxicity in 18-day-old flies. So far, we have validated CG11796 and identified CG17249 as a strong candidate (whose human orthologs are HPD and PRCC, respectively) by using RNAi or mutant hemizygous lines. PRCC encodes proline-rich protein PRCC (ppPRCC) of unknown function associated with papillary renal cell carcinoma. HPD encodes 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (HPPD), a key enzyme in tyrosine degradation whose Df causes autosomal recessive Tyrosinemia type 3, characterized by mental retardation. Interestingly, lines with a partial Df of HPD ortholog showed increased intraneuronal accumulation of Aβ42 that coincided with geotaxis impairment. These previously undetected modifiers of Aβ42 neurotoxicity in Drosophila warrant further study to validate their possible role and significance in the pathogenesis of sporadic AD.Fil: Belfiori Carrasco, Lautaro Francisco. 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: Marcora, Maria Silvina. 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: Bocai, Nadia Irina. 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: Ceriani, 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: Morelli, Laura. 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: Castaño, Eduardo Miguel. 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

Iron metabolism in oligodendrocytes and astrocytes: friend or foe?

Recent reports show that astrocytes (AST) are able to create a permissive environment for remyelination through their action on oligodendrocyte (OLG) precursor migration, proliferation, and differentiation. When disrupted, iron homeostasis negatively impacts OLG differentiation and impairs myelination. We demonstrate that iron deficiency (ID) affects not only OLG maturation but also AST. Using gestational iron deprivation, we studied OLG requirements for their progression to a mature myelinating state and energy metabolism in primary cultures of OLG and AST from newly born control and ID pups. In particular, oxygen consumption and extracellular acidification rates were measured using a Seahorse extracellular flux analyzer. Both ID AST and OLG exhibited decreased spare respiratory capacity, which indicates that maternal ID effectively induces mitochondrial dysfunction. Absence of glycogen granules was observed in ID AST and an increase in ROS production was detected in ID OLG. Mitochondrial fission was increased in ID AST, while fusion was prevalent in ID OLG. Electron microscopy also showed abnormal cristae in ID mitochondria in OLG as well as in AST. These findings further prove that the regulation of cell metabolism may impact cell fate decisions and maturation. An additional model of ID was developed by knocking down the divalent metal transporter 1 (DMT1), a multi-metal transporter with a primary role in iron transport and present in AST and OLG. OLG maturation was compromised in primary OPC cultures treated with conditioned medium from DMT1-silenced AST, which suggests that molecules secreted by AST may be affected.Fil: Pasquini, Juana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Rosato Siri, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Martino Adami, Pamela Victoria. 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: Guitart, María Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Marcora, Maria Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Morelli, Laura. 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: Correale, Jorge. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaLXVI Reunión anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica; LXIX Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Inmunología; LIII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Farmacología Experimental y XI Reunión Anual de la Asociación Argentina de NanomedicinasArgentinaSociedad Argentina de Investigación ClínicaSociedad Argentina de InmunologíaAsociación Argentina de Farmacología ExperimentalAsociación Argentina de Nanomedicina

Amyloid peptides ABri and ADan show differential neurotoxicity in transgenic Drosophila models of familial British and Danish dementia

BACKGROUND: Familial British and Familial Danish dementias (FBD and FDD, respectively) are associated with mutations in the BRI2 gene. Processing of the mutated BRI2 protein leads to the accumulation in the brain of the 34-mer amyloid Bri (ABri) and amyloid Dan (ADan) peptides, accompanied by neurofibrillary tangles. Recently, transgenic mice successfully reproduced different aspects of FDD, while modeling of FBD in vivo has been more difficult. In this work we have modeled FBD and FDD in Drosophila and tested the hypothesis that ABri and ADan are differentially neurotoxic. RESULTS: By using site-directed insertion, we generated transgenic lines carrying ABri, ADan, Bri2-23 (the normal product of wild-type BRI2 processing) and amyloid-β (Aβ) 1-42 as a well-characterized neurotoxic peptide, alone or with a His-tag. Therefore, we avoided random insertion effects and were able to compare levels of accumulation accurately. Peptides were expressed with the GAL4-Upstream Activating Sequence (UAS) system using specific drivers. Despite low levels of expression, toxicity in the eye was characterized by mild disorganization of ommatidia and amyloid peptides accumulation. The highest toxicity was seen for ADan, followed by Aβ42 and ABri. Pan-neuronal expression in the CNS revealed an age-dependent toxicity of amyloid peptides as determined by the ability of flies to climb in a geotaxis paradigm when compared to Bri2-23. This effect was stronger for ADan, detected at 7 days post-eclosion, and followed by ABri and Aβ42, whose toxicity became evident after 15 and 21 days, respectively. Histological analysis showed mild vacuolization and thioflavine-S-negative deposits of amyloid peptides. In contrast, the over-expression of amyloid peptides in the specific subset of lateral neurons that control circadian locomotor activity showed no toxicity. CONCLUSIONS: Our results support the differential neurotoxicity of ADan and ABri in the Drosophila eye and CNS at low expression levels. Such differences may be partially attributed to rates of aggregation and accumulation. In the CNS, both peptides appear to be more neurotoxic than wild-type Aβ42. These Drosophila models will allow a systematic and unambiguous comparison of differences and similarities in the mechanisms of toxicity of diverse amyloid peptides associated with dementia.Fil: Marcora, Maria Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; Argentina. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Fernandez Gamba, Agata Claudia. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Avendaño, Luz A. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Rotondaro, Cecilia. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Podhajcer, Osvaldo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; Argentina. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Vidal, Rubén. Indiana University School of Medicine. Indiana Alzheimer Disease Center. Department of Pathology and Laboratory Medicine; Estados UnidosFil: Morelli, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; Argentina. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Ceriani, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; Argentina. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Castaño, Eduardo Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; Argentina. Fundación Instituto Leloir; Argentin

Polyamine biosynthesis in Phytomonas: biochemical characterisation of a very unstable ornithine decarboxylase

The metabolism of polyamines as well as their functions as growth regulators in plants have been extensively studied for many years. However, almost nothing is known about the biosynthesis and roles of these substances in Phytomonas spp., parasites of several plants. We have used HPLC and electrophoretic analyses to investigate the presence and metabolism of polyamines in Phytomonas Jma strain, detecting both putrescine and spermidine but not spermine. Experiments carried out by incubation of intact parasites with labelled ornithine or putrescine showed the formation of radioactive putrescine or spermidine, respectively. These results indicated that Phytomonas Jma can synthesise these polyamines through the action of ornithine decarboxylase (ODC) and spermidine synthase. On the other hand, we could not detect the conversion of arginine to agmatine, suggesting the absence of arginine decarboxylase (ADC) in Phytomonas. However, we cannot ensure the complete absence of this enzymatic activity in the parasite. Phytomonas ODC required pyridoxal 5'-phosphate for maximum activity and was specifically inhibited by α-difluoromethylornithine. The metabolic turnover of the enzyme was very high, with a half-life of 10-15 min, one of the shortest found among all ODC enzymes studied to date. The parasite proteasome seems to be involved in degradation of the enzyme, since Phytomonas ODC can be markedly stabilized by MG-132, a well known proteasome inhibitor. The addition of polyamines to Phytomonas cultures did not decrease ODC activity, strongly suggesting the possible absence of antizyme in this parasite.Fil: Marcora, Maria Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; Argentina. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Cejas, Silvina. Fundación Instituto Leloir; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Gonzalez, Nelida Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; Argentina. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Carrillo, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; Argentina. Fundación Instituto Leloir; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Algranati, Israel David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; Argentina. Fundación Instituto Leloir; Argentin

Endoplasmic Reticulum Stress in Tauopathies: Contrasting Human Brain Pathology with Cellular and Animal Models

The accumulation and spreading of protein tau in the human brain are major features of neurodegenerative disorders known as tauopathies. In addition to several subcellular abnormalities, tau aggregation within neurons seems capable of triggering endoplasmic reticulum (ER) stress and the consequent unfolded protein response (UPR). In metazoans, full activation of a complex ER-UPR network may restore proteostasis and ER function or, if stress cannot be solved, commit cells to apoptosis. Due to these alternative outcomes (survival or death), the pharmacological manipulation of ER-UPR has become the focus of potential therapies in many human diseases, including tauopathies. Here we update and analyze the experimental data from human brain, cellular, and animal models linking tau accumulation and ER-UPR. We further discuss mechanistic aspects and put the ER-UPR into perspective as a possible therapeutic target in this group of diseases.Fil: Bocai, Nadia Irina. 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: Marcora, Maria Silvina. 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: Belfiori Carrasco, Lautaro Francisco. 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: Morelli, Laura. 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: Castaño, Eduardo Miguel. 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

Amyloid-β42 clearance and neuroprotection mediated by X-box binding protein 1 signaling decline with aging in the Drosophila brain

The unfolded protein response (UPR) may be pathogenically related to Alzheimer's disease. Yet, the effects of chronic amyloid-β42 (Aβ42) accumulation and UPR activation upon neurotoxicity remain unclear. Here, we show that neuronal Aβ42 expression in Drosophila activated the inositol-requiring protein-1/X-box binding protein 1 (XBP1) UPR branch before the onset of behavioral impairment and persisted with aging. Early upregulation of hsc3/BiP, a target of XBP1 and activating transcription factor 6 pathways, was also sustained in old animals. Downregulation of XBP1 enhanced neurotoxicity and the accumulation of Aβ42 and polyubiquitinated proteins. Consistently, overexpression of spliced XBP1 reduced Aβ42 and improved geotaxis in old flies. The activation of protein kinase RNA-like endoplasmic reticulum (ER) kinase contributed to the age-dependent geotaxis deficit. Spliced XBP1 gene targets ER degradation-enhancing mannosidase-like protein 1, ER degradation-enhancing mannosidase-like protein 2, and HRD1 were elevated in 5-day-old Aβ42-expressing flies as compared to controls but not in 18-day-old flies. Our results indicate that inositol-requiring protein-1/XBP1 activation is neuroprotective and enhances Aβ42 clearance. They also suggest that such response becomes inefficient with aging.Fil: Marcora, Maria Silvina. 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: Belfiori Carrasco, Lautaro Francisco. 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: Bocai, Nadia Irina. 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: Morelli, Laura. 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: Castaño, Eduardo Miguel. 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

Plasma membrane calcium ATPase downregulation in dopaminergic neurons alters cellular physiology and motor behaviour in Drosophila melanogaster

The accumulation of Ca2+ and its subsequent increase in oxidative stress is proposed to be involved in selective dysfunctionality of dopaminergic neurons, the main cell type affected in Parkinson's disease. To test the in vivo impact of Ca2+ increment in dopaminergic neurons physiology, we downregulated the plasma membrane Ca2+ ATPase (PMCA), a pump that extrudes cytosolic Ca2+, by expressing PMCARNAi in Drosophila melanogaster dopaminergic neurons. In these animals, we observed major locomotor alterations paralleled to higher cytosolic Ca2+ and increased levels of oxidative stress in mitochondria. Interestingly, although no overt degeneration of dopaminergic neurons was observed, evidences of neuronal dysfunctionality were detected such as increases in presynaptic vesicles in dopaminergic neurons and in the levels of dopamine in the brain, as well as presence of toxic effects when PMCA was downregulated in the eye. Moreover, reduced PMCA levels were found in a Drosophila model of Parkinson's disease, Parkin knock-out, expanding the functional relevance of PMCA reduction to other Parkinson's disease-related models. In all, we have generated a new model to study motor abnormalities caused by increments in Ca2+ that lead to augmented oxidative stress in a dopaminergic environment, added to a rise in synaptic vesicles and dopamine levels.Fil: Erhardt, Brenda. 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: Marcora, Maria Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Frenkel, Lia. 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: Bochicchio, Pablo Alejandro. 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: Bodin, Diego Hernán. 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: Silva, Berenice Anabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional e Ingeniería Biomédica - Hospital Italiano. Instituto de Medicina Traslacional e Ingeniería Biomédica.- Instituto Universitario Hospital Italiano de Buenos Aires. Instituto de Medicina Traslacional e Ingeniería Biomédica; Argentina. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Farias, Maria Isabel. 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: Allo, Miguel Angel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología; ArgentinaFil: Höcht, Christian. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología; ArgentinaFil: Ferrari, Carina Cintia. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional E Ingenieria Biomedica. - Hospital Italiano. Instituto de Medicina Traslacional E Ingenieria Biomedica. - Instituto Universitario Hospital Italiano de Buenos Aires. Instituto de Medicina Traslacional E Ingenieria Biomedica.; ArgentinaFil: Pitossi, Fernando Juan. 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; Argentina. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Leal, Maria Celeste. 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; Argentina. Fundación Instituto Leloir; Argentin

Colony-stimulating factor-1 receptor inhibition attenuates microgliosis and myelin loss but exacerbates neurodegeneration in the chronic cuprizone model

Multiple sclerosis (MS), especially in its progressive phase, involves early axonal and neuronal damage resulting from a combination of inflammatory mediators, demyelination, and loss of trophic support. During progressive disease stages, a microenvironment is created within the central nervous system (CNS) favoring the arrival and retention of inflammatory cells. Active demyelination and neurodegeneration have also been linked to microglia (MG) and astrocyte (AST)-activation in early lesions. While reactive MG can damage tissue, exacerbate deleterious effects, and contribute to neurodegeneration, it should be noted that activated MG possess neuroprotective functions as well, including debris phagocytosis and growth factor secretion. The progressive form of MS can be modeled by the prolonged administration to cuprizone (CPZ) in adult mice, as CPZ induces highly reproducible demyelination of different brain regions through oligodendrocyte (OLG) apoptosis, accompanied by MG and AST activation and axonal damage. Therefore, our goal was to evaluate the effects of a reduction in microglial activation through orally administered brain-penetrant colony-stimulating factor-1 receptor (CSF-1R) inhibitor BLZ945 (BLZ) on neurodegeneration and its correlation with demyelination, astroglial activation, and behavior in a chronic CPZ-induced demyelination model. Our results show that BLZ treatment successfully reduced the microglial population and myelin loss. However, no correlation was found between myelin preservation and neurodegeneration, as axonal degeneration was more prominent upon BLZ treatment. Concomitantly, BLZ failed to significantly offset CPZ-induced astroglial activation and behavioral alterations. These results should be taken into account when proposing the modulation of microglial activation in the design of therapies relevant for demyelinating diseases. (Figure presented.). Cover Image for this issue: https://doi.org/10.1111/jnc.15394.Fil: Wies Mancini, Victoria Sofia Berenice. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Di Pietro, Anabella Ayelen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: de Olmos, Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; ArgentinaFil: Silva Pinto, Pablo Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay; ArgentinaFil: Vence, Marianela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Marder, Nora Mariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Müller Igaz, Lionel Ivan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay; ArgentinaFil: Marcora, Maria Silvina. Universidad Catolica de Córdoba. Facultad de Medicina. Departamento de Química Biologica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Pasquini, Juana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina. Universidad Catolica de Córdoba. Facultad de Medicina. Departamento de Química Biologica; ArgentinaFil: Correale, Jorge. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Pasquini, Laura Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina. Universidad Catolica de Córdoba. Facultad de Medicina. Departamento de Química Biologica; Argentin