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

Role of Globotriaosylceramide in Physiology and Pathology

At first glance, the biological function of globoside (Gb) clusters appears to be that of glycosphingolipid (GSL) receptors for bacterial toxins that mediate host-pathogen interaction. Indeed, certain bacterial toxin families have been evolutionarily arranged so that they can enter eukaryotic cells through GSL receptors. A closer look reveals this molecular arrangement allocated on a variety of eukaryotic cell membranes, with its role revolving around physiological regulation and pathological processes. What makes Gb such a ubiquitous functional arrangement? Perhaps its peculiarity is underpinned by the molecular structure itself, the nature of Gb-bound ligands, or the intracellular trafficking unleashed by those ligands. Moreover, Gb biological conspicuousness may not lie on intrinsic properties or on its enzymatic synthesis/degradation pathways. The present review traverses these biological aspects, focusing mainly on globotriaosylceramide (Gb3), a GSL molecule present in cell membranes of distinct cell types, and proposes a wrap-up discussion with a phylogenetic view and the physiological and pathological functional alternatives.Fil: Celi Castillo, Ana Beatriz. 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: Goldstein Raij, Jorge. 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: Rosato Siri, María Victoria. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Vasconcelos Esteves Pinto, Alipio. 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; Argentin

Oligodendrogenesis in iron-deficient rats: Effect of apotransferrin

In rats, iron deficiency produces an alteration in myelinformation. However, there is limited information on theeffects of this condition on oligodendroglial cell (OLGc)proliferation and maturation. In the present study, wefurther analyzed the hypomyelination associated withiron deficiency by studying the dynamics of oligodendrogenesis.Rats were fed control (40 mg Fe/kg) oriron-deficient (4 mg Fe/kg) diets from gestation day 5until postnatal day 3 (P3) or 11 (P11). OLGc proliferation,migration and differentiation were investigatedbefore and after an intracranial injection of apotransferrinat 3 days of age (P3). The proliferating cell populationwas evaluated at P3. Iron-deficient (ID) animalsshowed an increase in the oligodendrocyte precursorscell (OPC) population in comparison with controls. Theoverall pattern of migration of cells labeled with BrdUwas investigated at P11. Iron deficiency increased theamount of BrdU1 cells in the corpus callosum (CC) anddecreased OLGc maturation and myelin formation.Changes in nerve conduction were analyzed by measuringvisual evoked potentials. Latency and amplitudewere significantly disturbed in ID rats compared withcontrols. Both parameters were substantially normalizedwhen animals were treated with a single intracranialinjection of 350 ng apotransferrin (aTf). The currentresults give support to the idea that iron deficiencyincreases the number of proliferating and undifferentiatedcells in the CC compared with the control. Treatmentwith aTf almost completely reverted the effects ofiron deficiency, both changing the migration patternand increasing the number of mature cells in the CCand myelin formation.Fil: Rosato Siri, María Victoria. 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: Badaracco, M. E.. 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: Ortiz, E. H.. 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: Belforte, Nicolás Adalberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos; ArgentinaFil: Guardia Clausi, Mariano. 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: Soto, Eduardo Francisco. 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: Bernabeu, Ramon Oscar. 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: 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; Argentin

Glatiramer promotes oligodendroglial cell maturation in a cuprizone-induced demyelination model

The therapeutic potential of glatiramer acetate (GA) in Multiple Sclerosis has been apparent for many years and has been proven effective in experimental allergic encephalomyelitis, one of its animal models. The cuprizone (CPZ) model for the CNS de/remyelination has gained a renewed interest during the past decade. CPZ-induced demyelination is considered to be primarily an oligodendrocyte loss with participation of the inflammatory response. As the blood brain barrier remains intact, we found this model advantageous for studying GA effects on CNS remyelination with minimum influence of the peripheral immune cellular component. Our results show that GA, given one week before the CPZ treatment, had a maturational effect functional to remyelination. However, myelin was unorganized as compared to controls. When GA was concomitantly injected with CPZ, oligodendroglial precursor proliferation diminished in favor of maturation and myelin recovered an organized disposition. GA-treated animals also show microglial cell (MG) activation. In vitro assays demonstrated that GA-primed MG cultures had a significant increase in IL-10 and IL-4 secretion. GA-challenged MG-conditioned media induced oligodendrocyte proliferation and subsequent differentiation. Our results suggest that, in addition to its well-recognized immunoregulatory properties, GA also has an effect on resident immuno-response, which leads mature oligodendrocytes towards CPZ-induced demyelination repair.Fil: Rosato Siri, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas; ArgentinaFil: Badaracco, M. E.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas; ArgentinaFil: Pasquini, Juana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas; Argentin

Gender influence on schizophrenia-relevant abnormalities in a cuprizone demyelination model

The aim of this study was to determine whether early demyelination can impact behavior in young adulthood. For this purpose, albino Wistar rats of either sex were exposed to cuprizone (CPZ) in two different intoxication protocols: one group was intoxicated before weaning (CPZ-BW), from postnatal day 7 (P7) to P21, through maternal milk, whereas the other group was intoxicated after weaning (CPZ-AW), from P21 to P35. After treatment, rats were returned to a normal diet until P90 when behavioral studies were performed. Both treatments produced marked demyelination in the corpus callosum and retraction of cortical myelin fibers. The subsequent normal diet allowed for effective remyelination at P90. Interestingly, CPZ-AW correlated with significant behavioral and neurochemical changes in a gender-dependent manner. CPZ-AW treatment altered both the number of social activities and the latency to the first social interaction in males, while also highly compromising recognition-related activities. In addition, only P90 males treated AW showed a hyperdopaminergic striatum, confirmed by an increase in tyrosine hydroxylase expression and in dopamine levels. Our results suggest that the timing of demyelination significantly influences the development of altered behavior, particularly in adult males.Fil: Valeiras, Brenda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Rosato Siri, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Codagnone, Martín Gabriel. 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: Reines, Analia Gabriela. 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: Pasquini, Juana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas; Argentin

Gender influence on schizophrenia-relevant abnormalities in a cuprizone demyelination model

The aim of this study was to determine whether early demyelination can impact behavior in young adulthood. For this purpose, albino Wistar rats of either sex were exposed to cuprizone (CPZ) in two different intoxication protocols: one group was intoxicated before weaning (CPZ-BW), from postnatal day 7 (P7) to P21, through maternal milk, whereas the other group was intoxicated after weaning (CPZ-AW), from P21 to P35. After treatment, rats were returned to a normal diet until P90 when behavioral studies were performed. Both treatments produced marked demyelination in the corpus callosum and retraction of cortical myelin fibers. The subsequent normal diet allowed for effective remyelination at P90. Interestingly, CPZ-AW correlated with significant behavioral and neurochemical changes in a gender-dependent manner. CPZ-AW treatment altered both the number of social activities and the latency to the first social interaction in males, while also highly compromising recognition-related activities. In addition, only P90 males treated AW showed a hyperdopaminergic striatum, confirmed by an increase in tyrosine hydroxylase expression and in dopamine levels. Our results suggest that the timing of demyelination significantly influences the development of altered behavior, particularly in adult males.Fil: Valeiras, Brenda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Rosato Siri, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Codagnone, Martín Gabriel. 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: Reines, Analia Gabriela. 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: Pasquini, Juana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Fisico-Química Biológicas; Argentin

Combination therapy of apo-transferrin and thyroid hormones enhances remyelination

The current study presents two different approaches with a view to elucidating the interaction between thyroid hormones (TH) and apo-transferrin (aTf) and their role in myelination and remyelination. First, in vitro assays were conducted to determine the single and combined effects of aTf and triiodothyronine (T3) on oligodendroglial cell lineage proliferation and oligodendrocyte (OLG) maturation in primary cultures. Results revealed higher proliferation rates upon single aTf treatment but Control values upon T3 and aTf + T3 treatments. In addition, both aTf and T3 accelerated OLG maturation, with the greatest effects being exerted by combined aTf + T3 administration in terms of both myelin basic protein (MBP) expression and morphological complexity. Second, in vivo assays were carried out to establish single and combined effects of aTf and T3, as well as TH receptor (THR) inhibitor I-850, on remyelination following a CPZ-induced demyelination protocol. Results showed an increase in myelin deposition and the number of mature remyelinating OLG upon single treatments, but a synergic effect upon combined aTf + T3 treatment which was prevented by THR inhibition. It may be thus concluded that combined treatment yielded the most beneficial effects on OLG maturation parameters in vitro and remyelinating capacity in vivo when compared to single treatments. These findings may help explore the development of new target molecules in the treatment of demyelinating diseases.Fil: 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; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; ArgentinaFil: Marziali, Leandro Nazareno. 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: Mattera, Vanesa Soledad. 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: Correale, Jorge. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; 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; Argentin

Glial Cell Metabolic Profile Upon Iron Deficiency: Oligodendroglial and Astroglial Casualties of Bioenergetic Adjustments

Iron deficiency (ID) represents one of the most prevalent nutritional deficits, affecting almost two billion people worldwide. Gestational iron deprivation induces hypomyelination due to oligodendroglial maturation deficiencies and is thus a useful experimental model to analyze oligodendrocyte (OLG) requirements to progress to a mature myelinating state. A previous proteomic study in the adult ID brain by our group demonstrated a pattern of dysregulated proteins involved in the tricarboxylic acid cycle and mitochondrial dysfunction. The aim of the present report was to assess bioenergetics metabolism in primary cultures of OLGs and astrocytes (ASTs) from control and ID newborns, on the hypothesis that the regulation of cell metabolism correlates with cell maturation. Oxygen consumption and extracellular acidification rates were measured using a Seahorse extracellular flux analyzer. ID OLGs and ASTs both exhibited decreased spare respiratory capacity, which indicates that ID effectively induces mitochondrial dysfunction. A decrease in glycogen granules was observed in ID ASTs, and an increase in ROS production was detected in ID OLGs. Immunolabeling of structural proteins showed that mitochondrial number and size were increased in ID OLGs, while an increased number of smaller mitochondria was observed in ID ASTs. These results reflect an unfavorable bioenergetic scenario in which ID OLGs fail to progress to a myelinating state, and indicate that the regulation of cell metabolism may impact cell fate decisions and maturation.Fil: 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: Verstraeten, Sandra Viviana. 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; 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; Argentin

Iron Availability Compromises Not Only Oligodendrocytes But Also Astrocytes and Microglial Cells

When disrupted, iron homeostasis negatively impacts oligodendrocyte (OLG) differentiation and impairs myelination. To better understand myelin formation and OLG maturation, in vivo and in vitro studies were conducted to evaluate the effect of iron deficiency (ID) not only on OLG maturation but also on astrocytes (AST) and microglial cells (MG). In vivo experiments in an ID model were carried out to describe maturational events during OLG and AST development and the reactive profile of MG during myelination when iron availability is lower than normal. In turn, in vitro assays were conducted to explore proliferating and maturational states of each glial cell type derived from control or ID conditions. Studies targeted NG2, PDGFRα, CNPAse, CC1, and MBP expression in OLG, GFAP and S100 expression in AST, and CD11b, ED1, and cytokine expression in MG, as well as BrDU incorporation in the three cell types. Our results show that ID affected OLG development at early stages, not only reducing their maturation capacity but also increasing their proliferation and affecting their morphological complexity. AST ID proliferated more than control ones and were more immature, much like OLG. Cytokine expression in ID animals reflected an anti-inflammatory state which probably influenced OLG maturation. These results show that ID conditions alter all glial cells and may impact myelin formation, which could be regulated by a mechanism involving a cross talk between AST, MG, and oligodendrocyte progenitors (OPC).Fil: 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: Marziali, Leandro Nazareno. 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: 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: Badaracco, María Elvira. 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: Puntel, Mariana. 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: 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; ArgentinaFil: Correale, Jorge. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; 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; Argentin

Neurobiological substrates underlying corpus callosum hypoconnectivity and brain metabolic patterns in the valproic acid rat model of autism spectrum disorder

Atypical connectivity between brain regions and altered structure of the corpus callosum (CC) in imaging studies supports the long-distance hypoconnectivity hypothesis proposed for autism spectrum disorder (ASD). The aim of this study was to unveil the CC ultrastructural and cellular changes employing the valproic acid (VPA) rat model of ASD. Male Wistar rats were exposed to VPA (450 mg/kg i.p.) or saline (control) during gestation (embryonic day 10.5), and maturation, exploration, and social behavior were subsequently tested. Myelin content, ultrastructure, and oligodendroglial lineage were studied in the CC at post-natal days 15 (infant) and 36 (juvenile). As a functional outcome, brain metabolic activity was determined by positron emission tomography. Concomitantly with behavioral deficits in juvenile VPA rats, the CC showed reduced myelin basic protein, conserved total number of axons, reduced percentage of myelinated axons, and aberrant and less compact arrangements of myelin sheath ultrastructure. Mature oligodendrocytes decreased and oligodendrocyte precursors increased in the absence of astrogliosis or microgliosis. In medial prefrontal and somatosensory cortices of juvenile VPA rats, myelin ultrastructure and oligodendroglial lineage were preserved. VPA animals exhibited global brain hypometabolism and local hypermetabolism in brain regions relevant for ASD. In turn, the CC of infant VPA rats showed reduced myelin content but preserved oligodendroglial lineage. Our findings indicate that CC hypomyelination is established during infancy and prior to oligodendroglial pattern alterations, which suggests that axon–oligodendroglia communication could be compromised in VPA animals. Thus, CC hypomyelination may underlie white matter alterations and contribute to atypical patterns of connectivity and metabolism found in ASD.Fil: Uccelli, Nonthué Alejandra. 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: Codagnone, Martín Gabriel. 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; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología; ArgentinaFil: Traetta, Marianela Evelyn. 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; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología; ArgentinaFil: Levanovich, Nadia. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; 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: Urrutia, Leandro. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Falasco, Germán Alfredo. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Vázquez, Silvia. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; 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; ArgentinaFil: Reines, Analia Gabriela. 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; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología; Argentin