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

Abstract

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