Genetic deletion of TRPA1 receptor attenuates amyloid beta- 1-42 (Aβ 1-42)-induced neurotoxicity in the mouse basal forebrain in vivo

Amyloid β 1-42 peptide (Aβ1-42) accumulates in Alzheimer's disease (AD) that is toxic to the basal forebrain cholinergic (BFC) neurons in substantia innominata-nucleus basalis magnocellularis complex (SI-NBM). Transient Receptor Potential Ankyrin1 (TRPA1) receptor is present in murine brain, however its role in neurotoxic processes is unclear. We investigated the Aβ1-42-induced neurotoxicity in TRPA1 wild-type (TRPA1+/+) and knockout (TRPA1-/-) mice. Expression and neuroanatomical localization of TRPA1 receptor were examined using RT qPCR. Cholinergic fibre loss was determined on acetylcholinesterase (AChE) stained brain slices, and choline acetyltransferase (ChAT) immunohistochemistry was used to assess the cholinergic cell loss. Novel object recognition (NOR), radial arm maze (RAM) and Y-maze tests were used to investigate memory loss. Aβ1-42-injected WT mice showed marked loss of cholinergic fibres and cell bodies, which was significantly attenuated in TRPA1-/- animals. According to the NOR and RAM tests, pronounced memory loss was detected in Aβ1-42-injected TRPA1+/+ mice, but not in TRPA1-/- group. Our findings demonstrate that TRPA1 KO animals show substantially reduced morphological damage and memory loss after Aβ1-42 injection in the SI-NBM. We conclude that TRPA1 receptors may play an important deteriorating role in the Aβ1-42-induced cholinergic neurotoxicity and the consequent memory loss in the murine brain

Single-Molecule Imaging Reveals Rapid Estradiol Action on the Surface Movement of AMPA Receptors in Live Neurons

Gonadal steroid 17β-estradiol (E2) exerts rapid, non-genomic effects on neurons and strictly regulates learning and memory through altering glutamatergic neurotransmission and synaptic plasticity. However, its non-genomic effects on AMPARs are not well understood. Here, we analyzed the rapid effect of E2 on AMPARs using single-molecule tracking and super-resolution imaging techniques. We found that E2 rapidly decreased the surface movement of AMPAR via membrane G protein-coupled estrogen receptor 1 (GPER1) in neurites in a dose-dependent manner. The cortical actin network played a pivotal role in the GPER1 mediated effects of E2 on the surface mobility of AMPAR. E2 also decreased the surface movement of AMPAR both in synaptic and extrasynaptic regions on neurites and increased the synaptic dwell time of AMPARs. Our results provide evidence for understanding E2 action on neuronal plasticity and glutamatergic neurotransmission at the molecular level

Amerikai hüllőkben előforduló adenovírusok diverzitásának felmérése élő állatok szűrővizsgálatával

Az adenovírusok (AdV-ok; Adenoviridae) ikozaéder alakú, közepes méretű, burok nélküli virionnal és duplaszálú DNS genommal rendelkező vírusok. Jelenlétüket minden főbb gerinces osztály képviselőjében kimutatták, ennek megfelelően igen változatosak. Az egyes típusok ritkán lépik át a gazdafaji határokat, így jó modellek koevolúciós vizsgálatokhoz. Az AdV-okat jelenleg 5 genusba sorolják. Ezek közül az Atadadenovirus genus tagjait először kérődzőkben, majd madarakban és egy erszényesben írták le. Gazda-eredetük után kutatva az ősibb gerinces osztályokra terelődött a figyelem. A hal, kétéltű és hüllő adenovírusok molekuláris genetikai vizsgálat tisztázta, hogy a pikkelyes hüllők adenovírusai egyértelműen ugyanebbe a genusba sorolhatók. A molekuláris biológiai módszerek elterjedése és egy hatékony PCR módszer kidolgozása lehetővé tette a széleskörű felmérő vizsgálatokat. Célzott szűrővizsgálatok eredményei is megerősítették, hogy a fogságban tartott, elpusztult pikkelyes hüllőkben gyakori (10% körüli) az AdV fertőzöttség. A filogenetikai elemzések megerősítették a pikkelyes hüllő-eredetet. Érdekes módon a legújabban felfedezett teknős-eredetű AdV-ok egy különálló ágon helyezkednek el a törzsfán, feltehetőleg egy újabb nemzetség képviselői. A jelen munka elsődleges célja további hüllő-eredetű minták vizsgálata volt az adenovírusos fertőzöttség kimutatása, az újonnan talált vírusok diverzitásának felmérése, és esetleg további teknős-AdV-ok felderítése céljából. Mivel az AdV diverzitás és abundancia szempontjából eddig még nem végeztek felméréseket szabadon élő, egészséges állatokban, ez is munkám célkitűzései között szerepelt. Egy amerikai egyesült államokbeli halgazdaságban szabadon élő, látszólag egészséges hüllők mintáinak PCR-es szűrését végeztük el. A DNS-t alkoholban tartósított kloákatamponokból izoláltuk. A kétkörös, konszenzus primereket alkalmazó PCR során kapott termékeket szekvenáltuk, majd törzsfa-rekonstrukciót végeztünk

Live-Cell Imaging of Single Neurotrophin Receptor Molecules on Human Neurons in Alzheimer’s Disease

Neurotrophin receptors such as the tropomyosin receptor kinase A receptor (TrkA) and the low-affinity binding p75 neurotrophin receptor p75NTR play a critical role in neuronal survival and their functions are altered in Alzheimer’s disease (AD). Changes in the dynamics of receptors on the plasma membrane are essential to receptor function. However, whether receptor dynamics are affected in different pathophysiological conditions is unexplored. Using live-cell single-molecule imaging, we examined the surface trafficking of TrkA and p75NTR molecules on live neurons that were derived from human-induced pluripotent stem cells (hiPSCs) of presenilin 1 (PSEN1) mutant familial AD (fAD) patients and non-demented control subjects. Our results show that the surface movement of TrkA and p75NTR and the activation of TrkA- and p75NTR-related phosphoinositide-3-kinase (PI3K)/serine/threonine-protein kinase (AKT) signaling pathways are altered in neurons that are derived from patients suffering from fAD compared to controls. These results provide evidence for altered surface movement of receptors in AD and highlight the importance of investigating receptor dynamics in disease conditions. Uncovering these mechanisms might enable novel therapies for AD