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Articles by Kelly L. Drew in JoVE
JoVE Neuroscience
Croissance et différenciation des cellules adultes hippocampe Arctic écureuil souches neurales au sol
1Alaska Basic Neuroscience Program, Institute of Arctic Biology, University of Alaska at Fairbanks, 2Department Biochemistry, Hood College, 3Department of Cell Biology, Neuronascent, Inc., 4Research and Development, Neuronascent, Inc.
Les cellules souches neurales ont été préparés à partir de l'hippocampe d'adultes non-hibernation yearlings spermophiles arctiques (AGS). Ces cellules souches neurales peuvent être complétés par de nombreux passages, différenciés et entretenu comme un neurone près 50:50 à la culture gliales.
Other articles by Kelly L. Drew on PubMed
Bêta-amyloïde Et Les Tau Et Dysfonctionnement Mitochondrial Dans La Maladie D'Alzheimer : Les Poulets Ou Les œufs ?
Maladie d'Alzheimer (ma) est définie pathologique et sur le plan diagnostique défini par la protéine bêta-amyloïde des plaques séniles et les enchevêtrements neurofibrillaires (ENF) composé de tau. Depuis l'époque de leur description initiale il y a près d'un siècle, des principaux objectifs ont été de comprendre le rôle que jouent les ces lésions dans la pathogenèse de la maladie. La majorité privilégie la notion que ces lésions causent la maladie et par conséquent tentatives d'intervention thérapeutique mettent l'accent sur la prévention de la formation de lésions. Toutefois, ce raisonnement peut malavisé depuis de nouvelles preuves de nos laboratoires et d'autres suggèrent que les lésions non seulement comme un sous-produit du processus fondamental de la maladie mais aussi qu'ils puissent être protectrice.
La Mélatonine Présente Des Propriétés Antioxydantes Dans Un Modèle De Tranches De Cerveau De Souris De L'excitotoxicité
Accident vasculaire cérébral est des principales causes des lésions cérébrales en Alaska. Étant donné les niveaux d'antioxydants sont diminuées dans le cerveau âgé, la plus grande prédisposition à la mort neuronale dans la course menant à la neurodégénérescence subséquente chez les personnes âgées peut être liée à des changements dans l'équilibre de l'oxydant. Nous avons étudié l'effet de la mélatonine endogène anti-oxydante sur excitotoxique préjudices résultant de la N-méthyl-D-aspartate (NMDA)-a induit des lésions en développant un modèle de tranches de cerveau de souris organotypiques. Nous cherchions pour inhiber les effets du stress oxydatif induit par NMDA dans des tranches de cerveau de souris, à l'aide de la mélatonine.
Origine Microbienne Du Traumatisme De Glutamate, De Mise En Veille Prolongée Et De Tissus : Une étude De Microdialyse in Vivo
À l'aide de microdialyse quantitative dans l'Arctique en hibernation spermophiles (AGS), les concentrations de glutamate striatum ([glu](dia)) progressivement augmenté à environ 200 microM après 3 jours de microdialyse dans euthermiques mais pas en hibernation de spermophiles. Tout d'abord, l'augmentation progressive [glu](dia) a été pensé pour être associés à une plus grande réponse tissulaire chez les animaux euthermiques. Par ailleurs, compte tenu de la température du corps très différentes entre les deux groupes (37 contre 3 degrés C), glutamate pourrait provenir de microbes, répliquant à un rythme plus rapide chez les animaux plus chauds. Pour tester ces hypothèses, microdialyse a été répétée en utilisant une technique stérile et la réponse des tissus entourant le tube de la sonde a été évaluée à l'hématoxyline et l'éosine coupes colorées. À l'aide de la technique de microdialyse stérile, réponse tissulaire traumatique était supérieure à euthermiques par rapport au tissu en hibernation. Toutefois, microdialyse stérile a supprimé l'augmentation progressive de glutamate. Pour confirmer l'origine microbienne de glutamate, nous avons suivi [glu](dia) recueillies in vitro des sondes immergées dans un milieu liquide riche en glutamine incubés à 37 ° C. In vitro, [glu](dia) a augmenté autant qu'in vivo. Deux bactéries isolées du milieu in vitro de dialysat et liquide ont été tous deux identifiés comme Ralstonia pickettii. La croissance de ces isolats ainsi que la libération de glutamate a été améliorée lors de la glutamine au lieu de NH(4)NO(3) a été ajouté au milieu suggérant que les bactéries utilisent la glutamine préférentiellement au-dessus d'ammonium comme source d'azote.
Rôle Du Dysfonctionnement Mitochondrial Dans La Maladie D'Alzheimer
Anomalies de la fonction mitochondriale ont trait au spectre de changements pathologiques observés dans la maladie d'Alzheimer. Nous résumons ici les causes et les conséquences des perturbations mitochondriales dans la maladie d'Alzheimer ainsi que la façon dont ces informations susceptibles d'influer sur les approches thérapeutiques pour cette maladie.
Comparative Biologie Et Pathologie Du Stress Oxydatif Dans Alzheimer Et Autres Maladies Neurodégénératives : Au-delà Des Dommages Et De La Réponse
Dans cette revue, nous considérons les aspects comparés de la biologie et la pathologie des radicaux d'oxygène dans les maladies neuro-dégénératives et comment ces résultats ont influé sur notre concept du stress oxydatif. La définition commune du stress oxydatif est une violation des défenses antioxydantes de radicaux d'oxygène, conduisant à des dommages à des molécules et perturbé la physiologie. Inhérente à cette définition est que le stress oxydatif est une situation instable, car s'il y a des dommages nets, la viabilité du système diminue avec le temps, conduisant à des déséquilibres et la mort. Bien que cette circonstance définit des conditions aiguës, telles que l'accident vasculaire cérébral et traumatisme crânien qui conduisent à la dysfonction et de mort, il ne rentre pas des situations physiologiques ou des maladies chroniques, étroitement liés à la physiologie normale. Par conséquent, nous proposons que les modifications oxydatives dans la maladie d'Alzheimer peuvent être effectivement une réponse homéostatique de souligner ce qui entraîne un déplacement de priorité neuronale de la fonction normale de survie de base. Ce phénomène est comparable à des conditions physiologiques normales de diminution métabolique, tels que ceux observés dans l'hibernation et l'estivation. Ainsi, la maladie d'Alzheimer pourrait être considérée comme partie du processus normal de vieillissement qui inclut une pathologie supplémentaire en raison de la faiblesse de la réaction homéostatique.
Distribution D'ascorbate Durant L'hibernation Est Indépendante De L'état Redox Ascorbate
Distribution de l'ascorbate dans les tissus est un processus essentiel dans la défense antioxydante ascorbate. Animaux en hibernation est étudiées comme un modèle de tolérance à l'ischémie-reperfusion en raison de leur tolérance aux fluctuations du débit sanguin associé à la torpeur prolongée et épisodes de l'excitation périodique. Tout au long de la mise en veille prolongée, la concentration plasmatique ascorbate ([Asc](p)) répétitivement augmente durant la torpeur, puis tombe au cours des périodes d'excitation périodique. Nous avons proposé précédemment que haute [Asc](p) fournit une source prête de protection antioxydante pour distribution aux tissus périphériques et du système nerveux central au cours de l'excitation. Ici, nous avons vérifié si l'oxydation délibérée d'ascorbate de plasma par administration intraveineuse d'oxydase d'ascorbate (AO), préalable à l'excitation, compromis taux tissulaires de l'ascorbate ou autres antioxydants hydrosolubles, glutathion (GSH) et urate. AO a diminué [Asc](p) au dessous du niveau de détection durant la torpeur et après l'excitation, l'oxydation ascorbate ne diminue pas taux tissulaires post-arousal réduit ascorbate, glutathion ou urate dans tous les tissus examinés, à l'exception du foie. Les données impliquent que l'ascorbate est prise maximum aussi bien dans le cerveau et d'autres tissus comme ascorbate ou ses déhydroascorbate produit oxydé, avec réduction intracellulaire subséquente du déhydroascorbate. Absence d'effet de l'oxydation de l'ascorbate sur les taux tissulaires de GSH ou urate indique que la réduction et l'absorption déhydroascorbate ne compromettent pas les concentrations tissulaires de ces autres antioxydants hydrosolubles. Ainsi, nous montrons égale disponibilité d'ascorbate plasma réduit et oxydé pendant métaboliquement exigeant la thermogenèse et la reperfusion associée à l'excitation de l'hibernation.
MAPK Est Différentiellement Modulés Dans Le Spermophile Arctique Durant L'hibernation
Animaux hibernants est très tolérants de traumatisme du système nerveux central, tels que les fluctuations spectaculaires du débit sanguin cérébral se produisent durant l'hibernation et l'excitation sans dommages apparents. En effet, il a été démontré que les spermophiles arctiques (AGS) expérience aiguë et grave hypoxie systémique ainsi que les fluctuations du débit sanguin cérébral dramatique lorsque les animaux sont réveillés de leur hibernation. Tandis que les hypothèses initiales portait sur des mécanismes de protection dans l'état d'hibernation, les récentes d'élévation soutenue de HIF1alpha en euthermiques AGS dans notre laboratoire indiquent qu'un programme préparatoire de l'expression des gènes protecteurs est chroniquement exprimé en euthermiques AGS. Dans cette étude, nous avons évalué des adaptations neuroprotecteurs potentiels en examinant l'altération des voies intracellulaires de MAPK qui peut être modulée par hypoperfusion/reperfusion chez AGS durant l'hibernation et l'excitation. Nous avons trouvé que ERK et JNK sont activés dans les deux euthermiques et suscité l'AGS comparée au groupe hibernation qui en corrélation positive avec des niveaux de HIF1alpha. L'activation de ERK et JNK associé à HIF1alpha peut jouer un rôle important dans la médiation des adaptations neuroprotecteurs qui est essentiel pour une hibernation réussie. Fait intéressant, les p38 est activé dans euthermiques AGS mais pas dans AGS excité, qui montre la forte corrélation avec l'induction iNOS. Par conséquent, l'atténuation de p38 activation et iNOS induction chez les animaux hibernants et excités peut contribuer à l'atténuation de l'inflammation qui joue un rôle neuroprotecteur important durant l'hibernation. Pris ensemble, la modulation différentielle des voies MAPK peut être critique pour la neuroprotection des AGS nécessaires à des fluctuations en oxygène et en nutriments livraison durant l'hibernation.
Absence De Stress Cellulaire Dans Le Cerveau Après L'hypoxie Induite Par L'excitation De L'hibernation Chez Les Spermophiles Arctiques
Bien que la tolérance à l'hypoxie chez les mammifères hétérotherme est bien établie, on ignore si la signification adaptative découle d'hypoxie ou autre défi cellulaire associé à euthermy, mise en veille prolongée ou l'excitation. Dans la présente étude, gaz de sang, l'hémoglobine saturation O2 (S(O2) et les indices de stress cellulaire et physiologique ont été mesurés durant l'hibernation et euthermy et après la thermogenèse d'excitation. Les résultats montrent que O2 la tension artérielle (Pa(O2)) et S(O2) sont sévèrement diminué au cours de l'excitation et que hypoxia-inducible factor (HIF)-1alpha s'accumule dans le cerveau. Malgré les preuves de l'hypoxie, le stress oxydatif ni cellulaire, comme indiqué par inductible par l'oxyde nitrique synthase (iNOS) niveaux et modification oxydative des biomolécules, a été observé pendant l'éveil tardif de l'hibernation. Comparativement aux rats, hibernation, spermophile arctique (Spermophilus parryii) sont bien oxygénées avec aucun signe de stress cellulaire, réponse inflammatoire, pathologie neuronale ou oxydative modification suivant la période de forte demande métabolique nécessaire à l'excitation. En revanche, euthermiques spermophiles arctiques expérience hypoxie doux, chronique avec faible S(O2) et accumulation de HIF-1alpha et iNOS et démontrer le degré le plus élevé de stress cellulaire dans le cerveau. Ces résultats suggèrent que les spermophiles arctiques expérience et tolérer l'hypoxie endogène au cours de l'euthermy et l'excitation.
L'excitation De L'hibernation Altère La Mémoire Et L'apprentissage Contextuel
L'hibernation est une unique et très réglementé état physiologique caractérisé par une dépression profonde, quoique périodiquement réversible, à la température du corps, le métabolisme et la conscience. Synapses hippocampiques subissent remodelage prononcé de concert avec la torpeur et l'excitation. Durant l'hibernation, le nombre de densité postsynaptique, ramifications dendritiques apicale et densités de la colonne vertébrale diminue sensiblement dans l'hippocampe. Lors de l'excitation, ces paramètres augmentent au-delà des niveaux s'et le pic dans les 2-3 h. 24 H après l'excitation, les paramètres dendritiques restent élevés mais ont commencé à se calmer, cohérente avec l'élagage et la différenciation. La présente étude a examiné les conséquences fonctionnelles de ces changements naturels dans la structure synaptique. Sauvages spermophiles arctiques (AGS) ont été formés à une peur contextuelle hippocampe-dépendantes conditionnement spéciale à 3 h, 24h ou 4 semaines après l'excitation (groupe de contrôle adaptées au chaud euthermiques). Tous les groupes acquis la réponse conditionnée de peur, de même le jour de la formation. Au cours d'une séance d'essais de rétention ultérieure, AGS dans le groupe 24h exposé expression accrue de la peur contextuelle par rapport aux deux autres groupes. Ces données suggèrent que les changements morphologiques et biochimiques qui se produisent après 24 h après l'excitation de l'hibernation affectent la mémoire et l'apprentissage de l'hippocampe-dépendantes. La variation naturelle structure synaptique durant l'hibernation peut fournir une occasion unique d'évaluer les substrats neurones sous-tendant l'amélioration cognitive.
Tolérance Persistante à La Privation D'oxygène Et De Nutriments Et De La N-méthyl-D-aspartate Dans Des Tranches D'hippocampe De Spermophile Arctique Hibernation
Hibernation spermophile arctique (sorcières), Spermophilus parryii, survivre profonde diminue en perfusion cérébrale au cours de la torpeur et revenir à la circulation sanguine normale pendant des périodes intermittentes de réchauffement sans dommages neurologiques. AGS hibernation tolérer traumatic brain injury in vivo, et des tranches d'hippocampe aiguës d'animaux hibernants tolèrent la privation d'oxygène et de glucose. Cependant, il reste peu clair, neuroprotection découle de propriétés intrinsèques de tissu ou de différences dans la réponse au traumatisme aigu associé à préparation de tranches. L'objectif de ce travail était donc de déterminer si une tolérance tissulaire intrinsèque persiste dans la culture chronique de tranches d'hippocampe AGS à 37 degrés C. Un deuxième but était d'attaquer implication du récepteur N-méthyl-D-aspartate (NMDA) et arrestation de canal dans les mécanismes potentiels de tolérance tissulaire intrinsèque. La survie neuronale de base et de la tolérance à l'oxygène et de nutriments privation (OND), un modèle in vitro de l'ischémie-reperfusion, ont été évalués dans la région CA1 de tranches d'hippocampe de juvéniles, sorcières et interbout euthermiques AGS (ibeAGS). Au début de la culture (insulte survenue à 3 h), tranches de sorcières et d'ibeAGS tolèrent OND (privation de 4 h suivie de 20 h de récupération) et 500 micromol/L NMDA plus 20 mmol/L de KCl. Plus tard dans la culture (insulte survenant après 24 h), tolérance persiste dans des tranches de sorcières, mais pas dans les tranches d'ibeAGS. L'ouabaïne (inhibiteur de la Na (+) (+) de K ATPase) administré 24 h en culture améliore la survie des tranches de sorcières (quotes-parts 24 h plus tard). Tolérance à l'OND dans des tranches de sorcières est donc, en raison des propriétés intrinsèques de tissus susceptibles impliquant des récepteurs NMDA et arrestation de canal ionique.
Le Cerveau De Spermophile Arctique Est Résistant à La Blessure D'un Arrêt Cardiaque Au Cours De L'euthermia
Hetereothermic mammifères tolèrent l'hypoxie pendant l'euthermy et la torpeur, et suggèrent que cette tolérance peut s'étendre au-delà de l'hypoxie ischémie cérébrale. Durant l'hibernation, neurones CA1 de l'hippocampe subissent des fluctuations extrêmes du débit sanguin cérébral lors de transitions dans et hors de torpeur, mais aussi des réductions du débit sanguin cérébral durant la torpeur. Études in vitro montrent également preuve de tolérance de l'ischémie dans des tranches d'hippocampe récoltées euthermiques spermophiles ; Toutefois, aucune étude n'ont enquêté sur tolérance dans un modèle cliniquement pertinente de l'ischémie cérébrale globale in vivo. La présente étude visait à tester l'hypothèse que l'Arctique euthermiques moulu écureuil (AGS ; Spermophillus parryii) résiste à la lésion cardiaque asphyxie (CA).
Une Diminution De La Phosphorylation NR1 Et Fonction Réduite De NMDAR En Hibernation Spermophiles Arctiques
Hétérotherme mammifères tels que les écureuils terrestres tolèrent l'ischémie et la N-méthyl-D-aspartate (NMDA) mieux que les homéothermes mammifères comme le rat in vivo et in vitro, et cette tolérance est renforcée dans l'état d'hibernation. Cependant, les mécanismes cellulaires qui sous-tendent cette tolérance demeurent incertains. Les récepteurs NMDA (NMDAR) jouent un rôle clé dans l'excitotoxicité. La présente étude visait donc à vérifier l'hypothèse que NMDAR sont diminuées en hibernation, spermophiles arctiques (sorcières ; Spermophilus parryii). Pour vérifier cette hypothèse, nous avons utilisé l'immunobuvardage pour étudier la phosphorylation de NMDAR, un activateur de NMDAR et internalisation dans le tissu hippocampique naïf de hAGS, interbout euthermiques AGS (ibeAGS) et les rats. En outre, nous avons utilisé calcium fura-2 d'imagerie afin d'examiner la fonction NMDAR en parts hippocampal cultivés de sorcières, ibeAGS et les rats. Nous rapportons que la phosphorylation de la NMDAR1 (NR1) sous-unité est diminuée dans les tissus hippocampiques de sorcières et que le composant NMDAR de Glu-augmentation [Ca(2+)](i) est diminuée dans des tranches d'hippocampe de sorcières. En outre, la fraction de NR1 dans la piscine de membrane fonctionnelles dans AGS est moindre que chez les rats.
Potentiel Pour La Découverte Des Facteurs Neuroprotecteurs Dans Le Sérum Et Les Tissus Des Espèces Hibernantes
L'hibernation est un phénotype unique affiché par un groupe phylogénétiquement divers organismes, y compris plusieurs espèces de mammifères et une espèce de primate. Nous résumons ici les éléments de preuve pour le sang et les tissus chez les animaux hibernants, réalisations à isoler et caractériser ces molécules et les applications médicinales potentielles des molécules de signalisation.
Distribution Du Sous-groupe Du Récepteur NMDA NR1 Spermophile Arctique Du Système Nerveux Central
L'hibernation est un modèle naturel de la neuroprotection et la plasticité synaptique adulte. Les récepteurs NMDA (NMDAR), qui jouent un rôle clé dans l'excitotoxicité et la plasticité synaptique, n'ont pas été caractérisées chez une espèce hibernante. Tolérance à l'excitotoxicité et amélioration cognitive de spermophiles arctiques (AGS, Spermophilus parryii) suggère que l'expression de NMDAR peut diminuer en hibernation et augmenter lors de l'excitation. NMDAR se composent d'au moins un NMDAR1 sous-unité (NR1), ce qui est requise pour la fonction du récepteur. Localisation de NR1 reflète la localisation de la majorité, si pas tous, complexes NMDAR. Le but de cette étude, était donc, pour caractériser la distribution des sous-unités NR1 dans AGS du système nerveux central par immunohistochimie. En outre, nous comparer NR1 expression dans l'hippocampe de l'hibernation AGS (sorcières) et inter-bout euthermiques AGS (ibeAGS) et évaluer les changements dans la taille de corps cellulaires des cellules à l'aide de NR1 coupes en trois sous-régions hippocampe (CA1, CA3 et gyrus denté) colorées. Pour la première fois, nous rapportons que l'immunoréactivité de l'anti-NR1 est largement répandue dans le système nerveux central en AGS et est similaire à d'autres espèces. Aucune différence n'existe dans l'expression et la distribution de NR1 en sorcières et ibeAGS. Cependant, nous rapportons une diminution significative de la taille de l'hippocampe CA1 et corps cellulaires neuronaux de gyrus denté NR1 exprimant durant la torpeur de l'hibernation.
Règlement Du Système Nerveux Central De L'hibernation Chez Les Mammifères : Implications Pour La Tolérance Métabolique De Répression Et D'ischémie
Torpeur durant l'hibernation définit le nadir du métabolisme chez les mammifères, où les animaux taux de métabolisme sont diminuées à aussi peu que 2 % du métabolisme basal. Cette capacité à diminuer profondément la demande métabolique des organes et tissus a le potentiel pour traduire en des traitements novateurs pour le traitement de l'ischémie associée d'accident vasculaire cérébral, traumatisme ou arrêt cardiaque où la livraison d'oxygène et de nutriments ne parvient pas à répondre à la demande. Si la demande métabolique pourrait être arrêtée de façon réglementée, des lésions cellulaires et tissulaires pourraient être atténuée. Suppression métabolique atteindre durant l'hibernation est réglementée, en partie, par le système nerveux central par le biais de moyens éventuellement directes et indirectes. Dans cette étude, nous passons en revue des données récentes pour les mécanismes de contrôle du système nerveux central de la torpeur chez les rongeurs hibernants, y compris la preuve d'une permissive, complexe protéique de mise en veille prolongée, un rôle pour les récepteurs A1 de l'adénosine, récepteurs opiacés mu, glutamate et hormone thyréotrope. Sites centraux pour règlement de torpeur incluent hippocampe, hypothalamus et noyaux du système nerveux autonome. En outre, nous discutons de preuves que les phénotypes de l'hibernation peuvent être traduits aux espèces non-hibernation par H (2) S et 3-iodothyronamine avec l'avertissement que l'hypothermie, bradycardie et suppression métabolique induite par ces composés peuvent ou ne peuvent pas être identiques à mécanismes employés en véritable hibernation.
Régulation Physiologique De La Phosphorylation De Tau Durant L'hibernation
La protéine associée aux microtubules tau est anormalement hyperphosphorylée dans le cerveau des personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer et autres tauopathies et est censée jouer un rôle essentiel dans la pathogenèse de ces maladies. Les mécanismes conduisant à la phosphorylation de tau anormale restant insaisissables, la récente démonstration de phosphorylation de tau réversible durant l'hibernation fournit un modèle physiologique idéal pour étudier ce processus critique in vivo. Dans cette étude, le spermophile arctique (AGS) durant l'hibernation ont été utilisé pour étudier les mécanismes associés à tau hyperphosphorylée. Nos résultats démontrent que tau est hyperphosphorylée sur tous les sites de six (S199 T205, S214, S262, S396 et S404) examinés en hibernation AGS. Fait intéressant, seulement trois de ces sites (S199, S262 et S404) sont déphosphorylés chez l'animal excité, suggérant une phosphorylation réversible sélectif sites. Été actif AGS a démontré la phosphorylation de tau plus bas à tous ces sites. Pour explorer les mécanismes sous-jacents à la phosphorylation de tau accrue durant l'hibernation, l'activité d'expression niveau et enzyme de divers potentiels kinases tau et protéines phosphatases ont été examinés. L'analyse cinétique de l'activité enzymatique à différentes températures ont révélé des changements différentiels dans l'activité enzymatique avec la baisse de la température. Plus précisément, l'activité accrue de protéine kinase A, une diminution de protéine phosphatase 2 a activité, ainsi que la contribution substantielle de la glycogène synthase kinase-3beta, susceptible de joue un rôle dans la phosphorylation de tau accrue au cours de l'hibernation chez AGS.
Spermophile Arctique (Spermophilus Parryii) Neurones Hippocampiques Tolèrent La Privation Prolongée D'oxygène-glucose Et Maintiennent L'activation De ERK1/2 Et JNK Référence Malgré La Perte Drastique De ATP
Privation d'oxygène-glucose (AMG) déclenche une cascade de réactions intracellulaires qui culmine dans la mort cellulaire chez les espèces sensibles. Les neurones de spermophiles arctiques (AGS), une espèce hibernante, tolèrent AMG in vitro et ischémie globale in vivo indépendant de la température ou de torpeur. Magasins de régulation de l'énergie et l'activation de la protéine kinase mitogène-activée (MAPK), voies de signalisation peut réguler la survie neuronale. Nous avons utilisé des tranches d'hippocampe aiguës d'enquêter sur le rôle des magasins de l'ATP et extracellulaire signal-regulated kinase ERK 1/2 et Jun NH 2-terminal kinase (JNK) MAPKs dans la promotion de la survie. Tranches d'hippocampe aiguës de AGS toléré 30 mins de ministères et a montré une augmentation faible mais significative dans la mort cellulaire avec 2 h AMG à 37 degrés C. Cette tolérance est indépendante de l'état d'hibernation ou de saison. Les neurones de l'AGS survivent AMG malgré l'épuisement rapide de ATP de 3 minutes en interbout euthermiques AGS et à 10 min en hibernation AGS. La privation d'oxygène-glucose n'induit pas l'activation des JNK dans AGS et activation de ERK1/2 et JNK base est maintenue même après un appauvrissement drastique de l'ATP. Étonnamment, l'inhibition de ERK1/2 ou JNK pendant AMG n'a aucun effet sur la survie, alors que l'inhibition de JNK a augmenté la mort cellulaire durant la normoxie. Ainsi, promotion de la tolérance aux autres ministères par l'AGS des mécanismes de protection sont en aval de la perte de l'ATP et sont indépendantes de l'état d'hibernation ou de saison. Journal of Cerebral Blood Flow & métabolisme (2008) 28, 1307-1319 ; DOI:10.1038/jcbfm.2008.20 ; publié le 9 avril 2008 en ligne.
Axée Sur Les Gouttelettes Microdialyse-Concept, La Théorie Et Des Considérations De Conception
La capacité de l'échantillonnage en continu le liquide extracellulaire s'ouvre un large éventail d'applications de la microdialyse dans les études cliniques, biologiques et pharmaceutiques. Microdialyse existant, toutefois, des défis d'échantillonnage des analytes à dégagement rapide et de la diffusivité limitée parce que la fréquence d'échantillonnage est limitée par la taille de l'unité. Réduction de la taille dans les sondes et canules interconnectés est une solution prometteuse pour améliorer la résolution temporelle et spatiale. Mais la contre-pression produite par la résistance au flux laminaires va être amplifiée dans les petits canaux, soulevant une préoccupation quant à savoir si il est possible d'exploiter une perfusion continue de microdialyse miniaturisés. Nous démontrons qu'un canal de 10 fois plus petit exposera 100 fois plus grande contre-pression en réponse à l'augmentation du débit pour maintenir la reprise relative. Afin de surmonter le problème de la pression de retour prévu, cet article examine un nouveau concept avec des gouttelettes discrètes au lieu de flux continus pour le fonctionnement de dialyse dans une sonde miniaturisée. Cette conception est dénommée microdialyse numérique axée sur la goutte, dans lequel les gouttelettes sont produites, contrôlées et avancés au sein de microcanaux à un taux qui, en théorie, devrait permettre d'analytes se pour équilibrer avec le fluide extracellulaire sous condition de débit nul. ATTENDU qu'une conception de gouttelettes numérique permettra d'éliminer entièrement contre-pression en introduisant de l'air entre les gouttelettes, nous comparons numériquement la cinématique de l'équilibration des gouttelettes à celle d'un flux continu. Résultats suggèrent l'équilibration des analytes de faible poids moléculaire entre les gouttelettes par intermittence stationnaires et le liquide extracellulaire dans quelques secondes. Considérations de conception, prototypage, calibration et quantification et l'intégration avec d'autres appareils sont suggérées.
Simultanée Efflux D'endogène D-ser Et L-glu De Tranches D'hippocampe Aiguë Unique Au Cours De La Privation D'oxygène Glucose
D-sérine et L-glutamate jouent un rôle crucial dans l'excitotoxicité par coactivation des récepteurs N-méthyl-D-aspartate, mais on connaît le profil temporel de l'efflux au cours de l'ischémie cérébrale. Nous avons utilisé un dispositif de microperfusion tranche de cerveau nouvellement conçu couplé en mode hors connexion à fluorescence induite par laser de l'électrophorèse capillaire pour surveiller l'efflux dynamique endogène D-ser et L-glu en réponse à la privation d'oxygène glucose (AMG) dans des tranches d'hippocampe aiguë unique. Des profils de sortie avec 2 min résolution temporelle en réponse aux autres ministères 24 min montrent que l'efflux de D-ser précède légèrement l'efflux de L-glu par un intervalle d'échantillonnage de 2 min. Ainsi, les deux coagonists sont disponibles pour activer les récepteurs NMDA par le temps lors de la libération de glu. L'ampleur de l'efflux de D-ser par rapport aux valeurs de base est, toutefois, inférieure à celle de L-glu. L'efflux pic au cours de l'AMG, exprimée en valeurs de base de pre-AMG, était la suivante: D-ser 254 % +/-24 %, L-glu 1 675 % +/-259 %, L-asp 519 % +/-128 % et L-thr 313 % +/-33 %. Efflux de L-glutamine s'est avérée diminuer significativement en réponse aux autres ministères. L'approche de microperfusion/CE-LIF montre plusieurs attributs prometteurs pour l'étude de l'efflux chimique endogène des tranches de cerveau unique, aiguë.
Activation De Protéine Kinase C Epsilon Retarde La Dépolarisation Neuronale Au Cours D'un Arrêt Cardiaque Dans Le Spermophile Arctique Euthermiques
Au cours de la saison se, spermophiles arctiques (AGS) peut tolérer 8 min d'un arrêt cardiaque asphyxie (CA) sans pathologie cérébrale décelable. Mieux comprendre les mécanismes qui régissent la tolérance d'ischémie innée en AGS a le potentiel pour faciliter le développement de nouveaux agents prophylactiques pour induire la tolérance ischémique chez les patients à risque d'accident vasculaire cérébral ou CA. Nous avons émis l'hypothèse que neuroprotection dans AGS sur robuste gestion d'homéostasie ionique semblable aux tortues tolérantes à l'anoxie. L'homéostasie ionique a été évaluée par dépolarisation ischémique (ID) de surveillance dans le cortex cérébral pendant CA in vivo et la privation d'oxygène glucose in vitro dans des tranches d'hippocampe parfaitement préparés. Dans les deux modèles, l'apparition de ID a été considérablement retardée en AGS comparée aux rats. L'epsilon protéine kinase C (epsilonPKC) est un médiateur clé de la neuroprotection et inhibe la Na + / K +-ATPase et sodique voltage-dépendant des canaux, principaux médiateurs de l'effondrement de l'homéostasie ionique au cours de l'ischémie. L'inhibiteur sélectif de peptide d'epsilonPKC (epsilonV1-2) raccourcie le délai d'ID dans des tranches de cerveau de l'AGS, mais pas chez les rats malgré les preuves que les tranches d'epsilonV1-2 une diminution de l'activation d'epsilonPKC dans le cerveau de rats et d'AGS. Ces résultats appuient l'hypothèse que l'activation d'epsilonPKC retarde l'effondrement de l'homéostasie ionique au cours de l'ischémie chez AGS.
Altéré La Thermorégulation Par La Sensibilisation Des Récepteurs De L'adénosine A1 Chez Les Rats De Restrictions Alimentaires
Longévité de liens preuve de restriction alimentaire (DR). Une diminution de la température corporelle (T(b)) est pensé pour contribuer à la longévité accrue car multitubulaires inférieur diminue le métabolisme oxydatif et le stress oxydatif. On ignore encore comment le DR diminue multitubulaires.
Saison Amorce Le Cerveau Dans Un Arctique Hibernant à Faciliter L'entrée Dans La Torpeur Médiée Par Les Récepteurs De L'adénosine a (1)
Torpeur chez les mammifères hibernants définit le nadir demande métabolique chez les mammifères et la température corporelle qui tienne compte des périodes saisonnières de la disponibilité d'énergie réduite. Le mécanisme de suppression métabolique au cours de l'apparition de la torpeur est inconnu, mais le système nerveux central est un important régulateur de torpeur. Les hibernants saisonniers, tels que le spermophile arctique (AGS), affichent torpeur que pendant l'hiver, saison de l'hibernation. Le caractère saisonnier de l'hibernation fournit donc un indice de son règlement. Dans la présente étude, nous avons livré des agonistes des récepteurs de l'adénosine et antagonistes dans le ventricule latéral du Gar à différents moments de l'année tout en contrôlant le taux de la température du corps de la consommation et de base o (2) comme indicateurs de torpeur. Le point a.1 antagoniste cyclopentylthéophylline inversé entrée spontanée en torpeur. La torpeur de 6-cyclohexyladénosine (CHA) induite par l'adénosine a (1) récepteur agoniste N dans six des six Gar testés au cours de la saison mid-hibernation, deux des six Gar testé au début de la saison d'hibernation, et aucun de la six Gar testés au cours de l'été, hors saison. Torpeur induite par le CHA dans la saison d'hibernation était spécifique à une (1) activation AR ; l'A (3) les agonistes AR MECA 2-Cl-IB n'a pu induire la torpeur et l'A antagoniste de R (2 a) MSX-3 n'a pas pu inverser l'apparition spontanée de la torpeur. Torpeur induite par le CHA était semblable à l'entrée spontanée en torpeur. Ces résultats montrent que la suppression métabolique au cours de l'apparition de la torpeur est réglementée dans le système nerveux central via une activation d'AR (1) et nécessite un commutateur saisonnier dans la sensibilité de la signalisation purinergique.
Neuroprotection : Lessons from Hibernation
Mammifères qui hibernent expérience extrême métabolique aux États-Unis et leur température corporelle comme transition entre euthermia, un état ressemblant à des mammifères blooded chauds typiques et prolongée torpeur, un état d'animation suspendue lorsque le cerveau reçoit aussi bas que 10 % du débit sanguin cérébral normal. Transitions vers et de torpeur sont plus physiologiquement difficiles que la suppression métabolique extrême et température du corps froid de torpeur par se. mammifères qui hibernent Voir la capacité sans précédent de tolérer une ischémie cérébrale, une diminution de débit sanguin au cerveau causée par l'accident vasculaire cérébral, infarctus ou les traumatismes crâniens. Alors que l'ischémie cérébrale mène souvent à la mort ou l'invalidité chez les humains et la plupart des autres mammifères, mammifères hibernants ne souffrent aucune séquelle lorsque le flux sanguin vers le cerveau est diminué de façon spectaculaire durant la torpeur ou expérimentalement induite pendant euthermia. Ces animaux, en tant qu'adultes, affiche aussi rapide et prononcée de flexibilité synaptique où les synapses se rétractent durant la torpeur et rapidement ressurgir lors de l'excitation. Une variété d'adaptations coordonnées contribuent à la tolérance de l'ischémie cérébrale chez ces animaux. Dans cette revue, nous discutons des adaptations chez les mammifères hétérotherme qui peuvent suggérer de nouvelles cibles thérapeutiques et stratégies visant à protéger le cerveau humain contre cérébral ischémique dommages et neurodégénératives.
