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Articles by Simone Di Giovanni in JoVE
JoVE Neuroscience
Immunoprécipitation de la chromatine du tissu racinaire ganglions dorsaux suivants lésions axonales
1Laboratory for NeuroRegeneration and Repair, Department of Neurology, Hertie Institute for Clinical Brain Research, University of Tuebingen, 2Graduate School for Cellular and Molecular Neuroscience, University of Tuebingen
Nous présentons une méthode pour immunoprécipitation de la chromatine du tissu racinaire ganglions dorsaux après une lésion axonale. L'approche peut être utilisée pour identifier des sites spécifiques facteur de transcription liant et la modification épigénétique de l'importance des histones et l'ADN pour la régénération des axones lésés à la fois dans le système nerveux central et périphérique.
Other articles by Simone Di Giovanni on PubMed
Profilage Des Gènes Dans Spinal Cord Injury Montre Le Rôle Du Cycle Cellulaire Dans La Mort Neuronale
Lésions de la moelle épinière provoque des changements secondaires biochimiques conduisant à la mort des cellules neuronales. Afin de clarifier les bases moléculaires de cette blessure retardée, nous avons soumis des rats à une lésion médullaire et identifiés profils d'expression génique par puces d'oligonucléotides à haute densité (8.800 gènes étudiés) à 30 minutes, 4 heures, 24 heures, ou 7 jours après une blessure (au total des profils U34A 26). Des analyses détaillées ont été limités à 4.300 gènes constamment exprimées ci-dessus de fond. Regroupement dans le temps a montré une expression rapide de gènes précoces immédiats (30 minutes), suivis par les gènes associés à l'inflammation, le stress oxydatif, dommage à l'ADN, et cycle cellulaire (4 et 24 heures). Regroupement fonctionnel a montré une tendance nouvelle de l'ARNm du cycle cellulaire à 4 et 24 heures après le traumatisme. Quantitative de transcription inverse en chaîne par polymérase vérifié changements d'ARNm de ce groupe, qui comprenait gadd45a, c-myc, la cycline D1 et CDK4, PCNA, cycline G, Rb, et E2F5. Les changements dans leurs produits protéiques ont été quantifiés par Western blot, et la cellule-expression spécifique a été déterminée par immunocytochimie. Protéines du cycle cellulaire ont montré une expression accrue de 24 heures après la lésion et étaient, en partie, colocalisés dans les neurones présentant des signes morphologiques de l'apoptose. Ces résultats suggèrent que le cycle cellulaire des gènes liés à, induites après lésion de la moelle épinière, sont impliqués dans les dommages neuronaux et la mort cellulaire ultérieure.
L'activation Constitutive De MAPK Cascade Dans La Myopathie Quadriplégique Aiguë
Aiguë myopathie quadriplégique (AQM, aussi appelé "la myopathie de réanimation") montre une atrophie musculaire aiguë et de la faiblesse et est vécu par certains patients atteints d'une maladie systémique grave, souvent associés à l'administration de corticoïdes et / ou agents neuroblocking. Les principaux aspects de l'AQM comportent une atrophie musculaire et la perte des myofilaments. Bien que ces caractéristiques sont partagées avec une atrophie neurogène, l'atrophie myogène dans AQM apparaît mécaniquement distincte de l'atrophie neurogène. Utilisation de biopsies musculaires de l'AQM, une atrophie neurogène, et des témoins normaux, nous montrons que les deux myogène et neurogène induction part une atrophie des fibres musculaires spécifiques des voies ubiquitine / protéasome (par exemple, atrogin-1). Toutefois, les muscles du patient AQM a montré une forte induction spécifique de facteur de croissance transformant bêta (TGF) Les voies de -beta/MAPK. Myofibres AQM atrophiques montré coexpression de TGF-bêta récepteurs, p38 MAPK, c-jun et c-myc, y compris les formes actives phosphorylés, et ces mêmes fibres présentaient des caractéristiques apoptotiques. Nos données suggèrent un modèle de la pathogenèse de l'AQM, dans lequel des stimuli de stress (sepsis, les corticostéroïdes, le déséquilibre du pH, le déséquilibre osmotique) convergent sur la voie de signalisation TGF-beta dans myofibres. La stimulation aiguë de la voie TGF-beta/MAPK, couplé avec la voie de l'inactivité induite atrogin-1/proteosome, conduit à la perte de masse musculaire aiguë observée chez les patients AQM.
BOK Et Sont Des Médiateurs Essentiels NOXA De L'apoptose Dépendante De P53
Le stress cellulaire conduit à des dommages de l'ADN et l'activation de la voie intrinsèque d'apoptose dans lequel la translocation du cytochrome c mitochondrial dans le cytosol joue un rôle essentiel. Des études antérieures ont suggéré d'autres mécanismes responsables de ce processus. Nous avons examiné les mécanismes d'initiation de la voie intrinsèque d'apoptose en utilisant neuroblastome humain et les cellules cancéreuses du sein. Les résultats indiquent que la translocation du cytochrome c ne nécessite pas d'activation préalable des caspases, mais dépend plutôt de l'activation de certaines membres de la famille Bcl-2, selon le type de signal de mort. Ainsi, l'ADN des dommages-apoptose induite nécessite une synthèse de nouvelles protéines, l'accumulation de la protéine suppresseur de tumeur p53, et p53-dépendante l'induction de gènes et BOK NOXA, tandis que pour un rôle dans cette voie BAX n'est pas indispensable. En revanche, l'apoptose induite par la staurosporine ne nécessite pas la synthèse des protéines, mais est caractérisé par la translocation de BAX. Sur la base de ces constatations, nous proposons un modèle de la cascade intrinsèque apoptotique induite par lésion de l'ADN, où pro-apoptotiques substituts BOK pour une fonction de BAX.
In Vivo Et in Vitro De Caractérisation Nouveaux Facteurs Plasticité Neuronale Identifiés à La Suite Des Blessures De La Moelle épinière
Après lésion de la moelle épinière, il ya de nombreux changements dans l'expression des gènes qui semblent contribuer à la neurodégénérescence ou soit processus de réparation. Nous avons utilisé de haute densité puces à oligonucléotides pour examiner les changements temporels profil de gènes après lésion de la moelle épinière chez le rat avec le but d'identifier de nouveaux facteurs impliqués dans la plasticité neuronale. En comparant les changements d'ARNm qui ont été réglementées de manière coordonnée dans le temps avec des gènes précédemment impliqués dans la régénération des nerfs ou de la plasticité, nous avons trouvé un groupe de gènes dont les membres sont impliqués dans les processus d'adhésion cellulaire, plasticité synaptique, et / ou de remodelage du cytosquelette. Ce groupe, qui comprenait la petite GTPase Rab13 et de liaison d'actine 1b coronine protéines, a montré l'expression d'ARNm sensiblement augmenté, passant 7-28 jours après le traumatisme. La surexpression in vitro en utilisant PC-12, le neuroblastome, et DRG neurones ont montré que ces gènes de renforcer la croissance des neurites. En outre, gene silencing RNAi pour 1b coronine ou Rab13 dans NGF-traités PC-12 cellules nettement réduit la croissance des neurites. 1b coronine et RAB13 protéines ont été exprimées dans les neurones de DRG en culture au cytosquelette cortical, et à des cônes de croissance ainsi que la protéine GAP-43 pro-plasticity/regeneration. Enfin, 1b coronine et Rab13 ont été induites dans la moelle épinière lésée, où ils ont également été co-exprimé avec GAP-43 dans les neurones et les axones. La modulation de ces protéines peut fournir de nouvelles cibles pour faciliter les processus de justice réparatrice après un traumatisme médullaire.
Plasticité Neuronale Après Une Lésion De La Moelle épinière: Identification D'un Cluster De Gènes De Conduire La Croissance Des Neurites
La récupération fonctionnelle après lésion de la moelle épinière (SCI) peut résulter en partie de la croissance axonale et la plasticité liée par des changements coordonnés au niveau moléculaire. Nous avons utilisé l'analyse des microréseaux d'identifier un sous-ensemble de gènes des profils d'expression qui ont été temporairement corégulés et corrélée à la récupération fonctionnelle après lésion médullaire. Les niveaux d'ARNm l'état d'équilibre de ce groupe de gènes de façon synchrone réglementés ont baissé chez les neurones de la corne à la fois ventrales et dorsales dans les 24 h après la blessure, suivie par une forte ré-induction au cours des 2 semaines suivantes, ce qui en parallèle la récupération fonctionnelle. Le cluster identifié comprend neuritin, attractin, 1a protéine associée aux microtubules, et les gènes de protéines de myéline des oligodendrocytes. Régulation de la transcription et des protéines de ce groupe de gènes roman a également été évaluée dans la moelle épinière et des neurones individuels et a été montré à jouer un rôle dans la plasticité axonale. Enfin, dans les expériences de transfection in vitro dans les cellules primaires ganglion de la racine dorsale ont montré que les membres du cluster agissent en synergie pour conduire la croissance des neurites.
Inhibition Du Cycle Cellulaire Fournit Neuroprotection Et Réduit La Prolifération Gliale Et La Formation De Cicatrices Après Une Lésion Cérébrale Traumatique
Une lésion cérébrale traumatique (LCT) provoque l'apoptose neuronale, l'inflammation et astrogliose réactive, qui contribuent à la perte de tissu secondaire, la régénération avec facultés affaiblies, et des incapacités fonctionnelles associées. Ici, nous montrons que la régulation positive des composants du cycle cellulaire est associée à la caspase-apoptose neuronale et la prolifération gliale après TCC chez les rats. Dans des cultures primaires de neurones et des astrocytes, l'inhibition du cycle cellulaire (y compris l'kinases cycline-dépendantes inhibiteurs flavopiridol, roscovitine, et olomoucine) réduit jusqu'à-régulation des protéines du cycle cellulaire, limitée mort des cellules neuronales après lésions de l'ADN induite par l'étoposide, et atténué la prolifération des astrocytes. Après TCC chez les rats, le flavopiridol réduite cycline D1 expression dans les neurones et cellules gliales dans le cortex et l'hippocampe ipsilatéral. Le traitement a également diminué la mort neuronale et de volume de la lésion, réduit la formation de cicatrices astrogliale et activation de la microglie, et le moteur amélioré et la récupération cognitive. La capacité de l'inhibition du cycle cellulaire pour diminuer à la fois la mort des cellules neuronales et une gliose réactive après TBI expérimentales suggèrent que cette approche de traitement peut être utile sur le plan clinique.
Profil D'expression Génique De La Expérimentale Lésion Traumatique De La Colonne Vertébrale Tant Que Fonction De La Distance à Partir Du Site D'impact Et De Gravité Des Blessures
Les changements dans l'expression des gènes contribuer aux altérations physiopathologiques suite d'une lésion médullaire (SCI). Nous avons examiné l'expression des gènes au cours du temps (4 h, 24 h, 7 jours) sur le site d'impact, ainsi que les régions rostrales et caudales, à la suite contusion légère, modérée ou sévère SCI chez les rats. Puces à oligonucléotides de haute densité ont été utilisés qui comprenait environ 27.000 gènes ou ESTs (Affymetrix RG-U34; A, B et C des tableaux), ainsi que des analyses multiples (MAS 5.0, dChip). Modifications après une blessure légère étaient relativement rapide (4 h et 24 h), alors qu'ils ont été retardés et prolongée au-delà des blessures graves (24 h et 7 jours). Le nombre et l'ampleur des changements d'expression des gènes étaient les plus élevés au site de la lésion après une blessure modérée et une augmentation dans les régions rostrales et caudales en fonction de la gravité des blessures. Sham la chirurgie a entraîné des changements d'expression qui étaient semblables à des blessures légères, ce qui suggère l'importance d'utiliser de temps liés aux contrôles chirurgicales ainsi que les animaux naïfs pour ces sortes d'études. L'expression de nombreux gènes et les EST a été modifié; elles ont été classées sur la base de l'ontologie fonctionnellement. La représentation globale de ces classes fonctionnelles varient avec la distance à partir du site de la blessure et la gravité des blessures, de même que les gènes individuels qui ont contribué à chaque classe fonctionnelle. Des approches de clustering différents ont été utilisés pour identifier les changements dans neuronale des gènes spécifiques et les facteurs de transcription de plusieurs qui n'ont pas déjà été associés à la SCI. Cette étude représente l'évaluation la plus complète des changements d'expression des gènes après un traumatisme médullaire à ce jour. Les résultats mettent en évidence la puissance des approches biopuces à révéler des réponses génomiques mondiaux ainsi que les changements dans les amas de gènes particuliers et aux familles qui peuvent être importants dans la cascade de blessures secondaires.
Rôle Du Cycle Cellulaire Dans La Pathobiologie Des Traumatismes Du Système Nerveux Central
Régulation à la hausse des protéines du cycle cellulaire se produit dans les deux mitotique et post-mitotiques des cellules neurales après que le système nerveux central (SNC) des blessures chez les animaux adultes. Dans les cellules mitotiques, telles que les astrocytes et la microglie, ils induisent la prolifération, alors que dans les cellules post-mitotiques comme les neurones qu'ils initient la caspase-apoptose lié. Nous avons récemment rapporté que l'administration précoce de la centrale flavopiridol inhibiteur du cycle cellulaire après une lésion cérébrale traumatique expérimental (TBI) volume de la lésion considérablement réduit, la formation de cicatrices et de la mort des cellules neuronales, tout en favorisant la proximité récupération comportementale complète. Ici, nous montrons que, dans des cultures primaires de neurones ou des astrocytes structurellement différents inhibiteurs du cycle cellulaire (flavopiridol, roscovitine, et olomoucine) réduire de façon significative la régulation positive des protéines du cycle cellulaire, atténue la mort cellulaire neuronale induite par l'étoposide, et de diminuer la prolifération des astrocytes. Flavopiridol, d'une manière dépendante de la concentration, atténue également la prolifération / activation de la microglie. En outre, nous démontrons que l'administration centrale du flavopiridol améliore le résultat fonctionnel manière dose-dépendante après percussion de fluide induit des lésions cérébrales chez les rats. Par ailleurs, retardé l'administration systémique de flavopiridol réduit de manière significative le volume des lésions cérébrales et le développement œdème après TBI. Ces données fournissent un appui supplémentaire pour le potentiel thérapeutique des inhibiteurs du cycle cellulaire pour le traitement des lésions du SNC clinique et que les mécanismes de protection susceptibles comprennent la réduction de la mort neuronale, l'inhibition de la prolifération gliale et de l'atténuation de l'activation microgliale.
Récupération Fonctionnelle Des Récepteurs De La Glycine Dans Le Modèle Murin De La Maladie Spastique Sursaut
La variabilité clinique est courante dans les défauts génétiques héréditaires du système nerveux central chez l'homme et dans des modèles animaux des maladies humaines. Ici, nous avons utilisé les homozygotes spastique (spa) chez les souris mutantes, qui ressemblent à l'homme hyperekplexie héréditaire, afin de déterminer le remodelage moléculaire de la moelle épinière à travers le cours de la maladie, et de développer un modèle de la disparité entre les cliniques de la même portée. La mutation thermale est une insertion d'un élément de LINE-1 dans le gène de la sous-unité bêta du récepteur glycine, Glrb. L'insertion provoque un épissage aberrant dans la sous-unité bêta du gène récepteur de la glycine avec une réduction conséquente importante de récepteurs de la glycine. Chez les plus jeunes, tous les animaux homozygotes spa étaient spastique, a montré une perte de récepteurs de la glycine, une expression accrue de la glycine vésiculaire / transporteur de GABA et les récepteurs NMDA, l'induction de l'actif caspase3, et la perte préférentielle des interneurones glycinergiques compatibles avec modèle de toxicité neurotransmetteur. Ces même portée et récupérées à partir des symptômes a montré une forte surexpression du récepteur glycine alpha 1 sous-unité (Glra1), et a augmenté la myélinisation et la plasticité synaptique. Littermates qui montraient une détérioration clinique bien sûr pas sur-expriment Glra1, et a également montré une perte relative de géphyrine (clustering des récepteurs). Ces modifications moléculaires ont été associés à une perte préférentielle des interneurones GABAergiques, et la perte des motoneurones vaste. Ces données suggèrent que la récupération fonctionnelle est probablement dû à l'expression des récepteurs de la glycine, le sauvetage de homomériques excitotoxicité, et après remodelage neuronal. Nous proposons que les patients humains souffrant hyperekplexie montrent remodelage similaire à celle des souris spa récupération, comme des patients humains montrent aussi une diminution des symptômes en fonction de l'âge.
La Sclérose En Plaques Chez Les Jumeaux De L'Italie Continentale Et La Sardaigne: Une étude Nationale
Les connaissances sur l'équilibre entre les risques héréditaires et nonheritable la sclérose en plaques (SEP) est basé sur les études de jumeaux dans les zones à forte prévalence. Dans une étude qui a évité les limites de détermination et de comparer directement l'Italie continentale (prévalence moyenne) et la Sardaigne (à forte prévalence), nous avons constaté 216 paires de 34,549 patients. Cela donne un taux de gémellité de 0,62% chez les patients atteints de SEP, nettement inférieure à celle de la population générale. Dans l'Italie continentale, probandwise concordance était de 14,5% (intervalle de confiance 95%, 5,1 à 23,8) pour les jumeaux monozygotes et de 4,0% (intervalle de confiance 95%, de 0.8 à 7.1) pour les jumeaux dizygotes. Résultats en Sardaigne ressemblent à ceux des populations du Nord, mais en nombre limité. Concordance monozygotes était de 22,2% (intervalle de confiance 95%, de 0 à 49,3) probandwise, mais pas de paires concordantes dizygotes ont été identifiés. Un questionnaire sur les 80 articles qui pourraient être liées à la cause de la maladie a été administré à 70 paires de jumeaux, 135 patients sporadiques, et 135 volontaires sains. Variables positivement (7) ou négativement (2) associé à une prédisposition et de la concordance chez les jumeaux largement se chevauchaient et étaient principalement liés à l'infection. Si on les compare avec les études précédentes, nos données montrent que la pénétrance chez les jumeaux semble être en corrélation avec la prévalence du SM. Ils soulignent la pertinence des variables nonheritable dans les zones méditerranéennes. La sous-représentation apparente de MS chez les jumeaux italiens attire l'attention sur les facteurs de protection, partagés par les jumeaux, qui peuvent influencer la sensibilité.
Expression De Deux Groupes Distincts Temporellement Gene Microglie Liées Après Un Traumatisme Médullaire
Le double rôle de la microglie dans la cytotoxicité et la neuroprotection est censé dépendre de la spécifique, l'expression temporelle de gènes liés à la microglie. Afin de mieux clarifier cette question, nous avons utilisé puces à oligonucléotides à haute densité d'examiner l'expression des gènes microgliale après lésion de la moelle épinière (SCI) chez le rat. Nous avons comparé les changements de l'expression au site de lésion, ainsi que dans les régions rostrales et caudales après légère, modérée ou sévère SCI. En utilisant des gènes d'ancrage microgliale-associés, nous avons identifié deux groupes avec différents profils temporels. La première, induite par 4 h postinjury à pic entre 4 et 24 h, inclus l'interleukine-1beta, interleukine-6, l'ostéopontine, et calgranuline, entre autres. Le second a été induite 24 h après la SCI, et a culminé entre 72 h et 7 jours; elle comprenait C1qB, la galectine-3, et p22 (phox). Ces deux groupes ont montré des profils d'expression similaires quelle que soit la gravité des blessures, mais avec de légères baisses dans l'expression des blessures graves ou légères blessures vs modérée. L'expression a été également diminué rostrale et caudale au site de lésion. Nous avons validé l'expression de certains membres de la grappe aux niveaux d'ARNm et de protéines. En outre, nous avons démontré que la stimulation de la microglie dans la culture purifiée induit l'expression de C1qB, la galectine-3, et p22 (phox). Enfin, l'inhibition de la p22 (phox) l'activité au sein des cultures microgliales supprimé de manière significative la prolifération en réponse à la stimulation, ce qui confirme que ce gène est impliqué dans l'activation des microglies. Parce que les facteurs liés à microgliale ont été impliqués à la fois des blessures secondaires et de récupération, l'identification de grappes temporellement distincts de gènes liés à l'activation microgliale peut suggérer des rôles distincts pour ces groupes de facteurs.
Régénération Après Une Blessure De La Moelle épinière, à Partir De Modèles Expérimentaux Pour Les Humains: Où Sommes-nous?
La régénération dans le SNC adulte après une lésion est extrêmement limitée. Une lésion médullaire traumatique provoque un déficit neurologique permanent suivi par une reprise très limitée en raison de tentatives de régénération ont échoué. En fait, il est maintenant clair que la moelle épinière a intrinsèquement le potentiel de régénérer, mais la perte cellulaire et la présence d'un environnement inhibitrice de limiter fortement les régénération des tissus et la récupération fonctionnelle. Les mécanismes moléculaires responsables de la régénération échouée commencent à être dévoilé. Ce gain dans la connaissance conduit à la conception de stratégies thérapeutiques visant à limiter le tissu cicatriciel, à améliorer la proregeneration par rapport à l'environnement inhibiteur, et à remplacer la perte tissulaire, y compris l'utilisation de cellules souches. Ils ont eu beaucoup de succès dans plusieurs modèles animaux, même si les résultats sont encore controversés chez les humains. Néanmoins, de nouvelles approches expérimentales sont très prometteuses pour l'utilisation chez les humains.
Distinct Cassettes Acétylation P53 Différentiellement Influence Sur L'expression Génétique Et Le Destin Des Cellules Patterns
L'activité du produit du gène p53 est régulée par une pléthore de modifications post-traductionnelles. Une question ouverte est de savoir si ces changements post-traductionnelles agir de façon redondante ou dépendante un sur l'autre. Nous montrons qu'une interférence fonctionnelle entre certains résidus acétylés et phosphorylées de p53 influence du destin cellulaire. L'acétylation de la lysine 320 (K320) empêche la phosphorylation des sérines cruciaux dans le NH (2)-terminal de la région de p53; ne permet l'activation de gènes contenant des sites de haute affinité p53 contraignants, tels que p21/WAF et favorise la survie cellulaire après lésions de l'ADN . En revanche, l'acétylation de K373 conduit à l'hyperphosphorylation de la protéine p53 NH (2)-terminaux résidus et améliore l'interaction avec les promoteurs pour lequel p53 possède une affinité d'ADN à faible liaison, telles que celles contenues dans les gènes pro-apoptotiques, entraînant la mort cellulaire. En outre, l'acétylation de chacun de ces deux groupes lysine régule de façon différentielle l'interaction de p53 avec coactivateurs et corépresseurs et produit distincts d'expression génique profils. Par analogie avec le "code histone" hypothèse, nous proposons que les multiples activités biologiques de p53 sont orchestrés et déchiffré par les différents «Cassettes p53,« chaque combinaison des modèles contenant des modifications post-traductionnelles et interactions protéine-protéine.
La Protéine P53 Suppresseur De Tumeur Est Requis Pour La Croissance Des Neurites Et La Régénération Des Axones
La régénération des axones est sensiblement régulée par l'expression des gènes et le remodelage du cytosquelette. Ici, nous montrons que la protéine p53 suppresseur de tumeur est nécessaire pour la croissance des neurites dans des cellules cultivées, y compris les neurones primaires ainsi que pour la régénération axonale chez la souris. Ces effets sont médiés par deux cibles p53 nouvellement identifiés de la transcription, la 1b actine-binding protein coronine et la GTPase Rab13, qui tous deux associés avec le cytosquelette et régulent la croissance des neurites. Nous démontrons également que l'acétylation de la lysine 320 (K320) de la protéine p53 est spécifiquement impliquée dans la promotion de la croissance des neurites et dans la régulation de l'expression de 1b coronine et Rab13. Ainsi, en plus de son rôle reconnu dans l'apoptose neuronale, de façon surprenante, p53 est nécessaire pour la croissance des neurites et la régénération axonale, probablement par un différent post-traductionnelle voie. Ces observations suggèrent une nouvelle cible thérapeutique pour la promotion des réactions de régénération à la suite périphériques ou centrales lésions du système nerveux.
Profils D'expression De Gène Montre Dynamics Homéostatiques Pendant Interféron Bêta-thérapie Dans La Sclérose En Plaques
Comprendre les mécanismes qui soutiennent les effets de modificateurs de la maladie de la drogue dans la sclérose en plaques (SEP) peut aider à affiner les thérapies actuelles et d'améliorer notre connaissance de la pathogenèse de la maladie. En utilisant cDNA microarrays, nous avons étudié l'expression des gènes dans les cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) de patients atteints de SEP 7, au départ (T0) et après 1 (T1) et 3 mois (T3) d'interféron bêta-1a (IFN- bêta-1a; Rebif 44 microgrammes) une thérapie. L'expression des gènes change gènes impliqués à la fois de l'importance immunologique et non immunologique. Nous avons validé l'IL-10 régulation à la hausse, ce qui est en conformité avec les rapports précédents, et les changements d'autres nouvelles qui mettent en évidence la capacité de l'IFN-bêta à porter atteinte à la présentation des antigènes et la migration des éléments inflammatoires dans le système nerveux central (up-régulation de la filamine B et vers le bas-régulation de l'IL-16 et Rab7). Dans l'ensemble, les changements d'expression des gènes ont été moins prononcées après 3 mois de traitement, ce qui suggère une réponse homéostatique à l'IFN-bêta. Cela peut être utile pour la conception de programmes de traitement de nouvelles.
Activation Du Cycle Cellulaire Contribue à La Mort Cellulaire Post-mitotique Et Dommages Secondaires Après Une Blessure Médullaire
Lésions de la moelle épinière (SCI) provoque un retard secondaires altérations biochimiques qui conduisent à la perte de tissu et de la dysfonction neurologique associée. Up-régulation des protéines du cycle cellulaire se produit dans les deux neurones et cellules gliales après SCI et peuvent contribuer à ces changements. La présente étude a examiné le rôle de l'activation du cycle cellulaire sur les blessures graves secondaire après SCI chez le rat. SCI causé protéines du cycle cellulaire up-régulation associée à l'apoptose neuronale et oligodendrogliale, la formation de cicatrice gliale et activation de la microglie. Le traitement avec l'inhibiteur du cycle cellulaire flavopiridol réduite induction de protéines du cycle cellulaire et a sensiblement amélioré la récupération fonctionnelle par rapport au véhicule-témoins traités à 21 et 28 jours après la lésion. Le traitement a aussi considérablement réduit le volume de la lésion, tel que mesuré par IRM et l'histologie, une diminution de la réactivité astrocytaire, l'apoptose neuronale et atténué oligodendrogliale et réduit la production de facteurs associés à l'activation microgliale. Ainsi, le traitement améliore les résultats après le flavopiridol SCI en inhibant les voies du cycle cellulaire, résultant en des actions bénéfiques sur multifactorielles neurones et cellules gliales.
NFAT De Signalisation Dans Le Développement Neuronal Et La Croissance Axonale
Le NFAT (facteur nucléaire des lymphocytes T activés) famille de fonctions des facteurs de transcription comme intégrateurs de multiples voies de signalisation en se liant à la chromatine en combinaison avec d'autres facteurs de transcription et coactivateurs pour réguler les gènes centraux pour de nombreux systèmes de développement. Des données expérimentales récentes ont montré que la voie calcineurine / NFAT signalisation est important dans la croissance axonale et d'orientation au cours du développement des vertébrés. En fait, les études avec des souris mutantes triples NFATc2/c3/c4 démontrer que l'extension et l'organisation de la projection axonale sensorielle et la croissance des axones commissuraux sont à la fois dépendant de l'activité du NFAT. Neurotrophine et de type L de signalisation des canaux calciques de moduler les niveaux de calcium intracellulaire pour réglementer l'importation nucléaire et l'activité transcriptionnelle de NFAT en activant la calcineurine phosphatase. Le rephosphorylation et à l'exportation ultérieure de NFAT du noyau est médiée par plusieurs kinases, y compris GSK-3beta, qui contribuent à l'ajustement de l'activité transcriptionnelle NFAT dans les neurones. Cependant, actuellement, aucune des cibles directes de la transcription pour NFAT ont été identifiés dans un environnement de la chromatine dans le système nerveux. Undiscovered sont également des partenaires de liaison de NFAT qui pourraient combinatoire régulent les gènes spécifiques importants pour le développement neuronal. Cet examen sera de discuter de la connaissance actuelle en matière de NFAT de signalisation dans le développement du système nerveux et le potentiel de futures directions de recherche.
Le Rôle Non-apoptotique De La Protéine P53 En Biologie Neuronale: éclairant Le Côté Obscur De La Lune
Le facteur de transcription p53 protège les neurones contre les dommages de transformation et de l'ADN à travers l'induction de l'arrêt du cycle cellulaire, réparation de l'ADN et l'apoptose dans une gamme de techniques in vitro et in vivo. En effet, p53 a un rôle crucial dans le déclenchement mort des cellules neuronales au cours du développement et dans les organismes adultes après une exposition à une gamme de facteurs de stress et / ou dommages à l'ADN. Néanmoins, l'accumulation de preuves conteste cette vision unilatérale du rôle de p53 dans le système nerveux. Ici, nous discutons de la façon dont-inattendue-p53 peut réguler la prolifération et la différenciation des cellules progénitrices neurales, indépendamment de son rôle dans l'apoptose, et p53 modifications post-traductionnelles pourraient favoriser la maturation neuronale, ainsi que la croissance axonale et la régénération, à la suite des lésions neuronales. Nous espérons encourager une vision plus globale des fonctions non-apoptotiques de p53 au cours du développement neuronal, et à mettre en garde contre des simplifications concernant son rôle dans les neurones. En outre, nous discutons de la façon dont d'autres renseignements sur la modulation dépendante de p53 de ces mécanismes est nécessaire d'élucider les processus de prise de décision entre la mort neuronale et de la différenciation au cours du développement, et entre la dégénérescence neuronale et la régénération axonale après une lésion.
NFAT-3 Est Un Répresseur Transcriptionnel De La Protéine Associée à La Croissance 43 Pendant La Maturation Neuronale
La transcription est essentielle pour la croissance axonale des neurites et au cours du développement. Des études récentes à l'implication du facteur nucléaire des lymphocytes T activés (NFAT) dans la régulation de gènes importants pour la croissance des axones et des conseils. Toutefois, NFAT n'a pas été signalé de contrôler directement la transcription de l'axone excroissance gènes liés. Pour identifier les cibles transcriptionnelles, nous avons effectué une analyse in silico promoteur et trouvé un site NFAT putatif au sein du promoteur GAP-43. Utilisation in vitro et in vivo, nous avons démontré que NFAT-3 réglemente GAP-43, mais de façon inattendue, ne favorise pas, mais réprime l'expression de GAP-43 dans les neurones et dans le développement du cerveau. Plus précisément, dans le neurone de type PC-12 cellules et dans des cultures de neurones corticaux, la surexpression de NFAT-3 réprime GAP-43 activation médiée par la neurotrophine signalisation. Utilisant des essais immunoprécipitation de la chromatine, nous montrons aussi que, avant l'activation de neurotrophine, endogène NFAT-3 occupe la GAP-43 promoteur dans PC-12 cellules, dans des neurones en culture, et dans le cerveau de souris. Enfin, nous observons que NFAT-3 est nécessaire pour réprimer l'expression physiologique de GAP-43 et d'autres gènes excroissance pro-axonales dans les fenêtres spécifiques de développement dans le cerveau de souris. Pris dans leur ensemble, nos données révèlent un rôle inattendu pour NFAT-3 comme un répresseur transcriptionnelle directe de la GAP-43 expression et suggèrent un rôle plus général de NFAT-3 dans le contrôle du programme excroissance neuronale.
Cibles Moléculaires Pour La Régénération Des Axones: Focus Sur Les Voies Intrinsèque
Atteinte axonale et une dégénérescence sont des éléments importants de graves troubles neurologiques tels que lésions de la moelle accident vasculaire cérébral, le cerveau et la colonne vertébrale, conduisant à la dysfonction des réseaux neuronaux, ce qui est largement responsable de la fonction neurologique avec facultés affaiblies. Dans le SNC, les axones lésés non seulement dégénérer, mais sont incapables de se régénérer et ont une capacité limitée à germer et à rétablir les connexions perdues. Par conséquent, atteinte axonale se traduit souvent par l'incapacité à long terme. Stratégies visant à favoriser la récupération neurologique par la promotion de bourgeonnement axonal et la régénération sont surtout destinés aux l'environnement glial inhibitrice qui se développe suite à une blessure du système nerveux central. Toutefois, les données expérimentales suggèrent que la fourniture d'un environnement favorable peut-être pas le moyen unique et suffisante pour la régénération fonctionnelle, et que l'activation du potentiel limité intrinsèque des neurones à germer et régénérer peut représenter une approche thérapeutique alternative et complémentaire. Les données expérimentales qui montrent comment la modulation du potentiel intrinsèque des neurones peut favoriser la germination et la régénération axonale dans le SNC sont présentés et discutés. Ces données peuvent suggérer les futures possibilités thérapeutiques pour faciliter la réadaptation dans les aigus des troubles neurologiques.
Le Suppresseur De Tumeur P53 Régule La Transcription Expression CGKI Pendant La Maturation Neuronale Et Est Requis Pour CGMP-dépendants Collapsus Des Cônes De Croissance
Le GMPc-dépendante protéine kinase de type I (cGKI) a des fonctions multiples, y compris un rôle dans la croissance axonale et pathfinding des neurones sensoriels, et contrecarre Semaphorin 3A (Sema3A) induite par l'effondrement du cône de croissance. Dans le système nerveux, cependant, la régulation transcriptionnelle de cGKI est encore obscure. Récemment, le facteur de transcription et de suppresseur de tumeur p53 a été signalé à promouvoir la croissance des neurites en régulant l'expression du gène de facteurs qui favorisent l'extension du cône de croissance, mais les cibles spécifiques de p53 gènes qui peuvent contrecarrer l'effondrement du cône de croissance n'ont pas été identifiés à ce jour. Ici, nous montrons que p53 favorise l'expression cGKI dans neuronale comme PC-12 cellules et des neurones primaires en occupant éléments de régulation spécifiques dans un environnement chromatine lors de la maturation neuronale. Il est important, nous démontrons que dépendante de p53 expression de cGKI est nécessaire pour la capacité de la GMPc pour contrer l'effondrement du cône de croissance. Rétraction du cône de croissance médiée par Sema3A est surmonté par cGMP seulement de type sauvage, mais pas dans p53-nulles ganglions de la racine dorsale. Reconstitution du taux de p53 est suffisant pour récupérer à la fois l'expression cGKI et la capacité de cGMP pour contrer l'effondrement du cône de croissance, tandis que la surexpression cGKI sauvetages collapsus des cônes de croissance de la p53-nulles neurones primaires. En conclusion, cette étude identifie p53 comme un facteur de transcription qui régule l'expression de cGKI cours de la maturation neuronale et cGMP-dépendante l'inhibition de l'effondrement du cône de croissance.
L'acide Valproïque à Médiation Neuroprotection Et La Régénération De Blessés Cellules Ganglionnaires Rétiniennes
L'acide valproïque (VPA) a été démontré que des effets neuroprotecteurs dans les maladies neurodégénératives. VPA inhibe les histone-désacétylases (HDAC) et de l'apoptose dans les neurones qui dégénèrent retards. Les auteurs ont étudié si l'APV retarde cellules ganglionnaires de la rétine (RGC) la mort et améliore la régénération axonale après écrasement du nerf optique (ONC). En outre, des cibles potentielles moléculaires impliqués dans la protection médiée par l'APV ont été analysés.
RA-β-RAR Neutralise La Myéline Dépendante Inhibition De La Croissance Des Neurites Via LINGO-1 Répression
Après une lésion aiguë du système nerveux central, la régénération axonale est limité comme le résultat d'un manque de compétence intrinsèque des neurones et la présence de signaux inhibiteurs extrinsèques. La blessure fragmente la myéline couche isolante des neurones, libérant extrinsèques molécules inhibitrices pour signaler à travers la membrane neuronale liée récepteur Nogo (NgR) complexe. Dans cet article, nous montrons que une voie neuronale de la transcription peut interférer avec extrinsèques inhibitrices de la myéline qui dépendent de signalisation, ce qui favorise la croissance des neurites. Plus précisément, l'acide rétinoïque (AR), agissant par l'intermédiaire du récepteur β AR (RAR-β), inhibé la myéline activé NgR la signalisation par la répression de la transcription de l'NgR membre complexe LINGO-1. Nous montrons que la suppression de LINGO-1 a été nécessaire pour RA-β-RAR pour contrecarrer l'inhibition extrinsèque de la croissance des neurites. En outre, nous confirmons in vivo que traitement de la PR après une blessure de la colonne dorsale overhemisection inhibée LINGO-1 'expression, notamment par le biais RAR-β. Nos résultats permettent d'identifier un nouveau lien entre la PR-RAR-β-dépendante excroissance proaxonal et inhibitrices NgR complexe dépendant de signalisation, ce qui pourrait permettre le développement de stratégies moléculaires pour améliorer la régénération axonale après une lésion du système nerveux central.
Le P300 Histone Acétyltransférase Intrinsèque Favorise La Régénération Axonale
La régénération axonale et la récupération fonctionnelle liée à la suite de lésions axonales dans le système nerveux central adulte, sont extrêmement limitées, en raison d'un manque de compétence intrinsèque des neurones et la présence de signaux inhibiteurs extrinsèques. Par opposition à ce qui se passe au cours du développement du système nerveux, un faible programme proregenerative l'expression du gène contribue à la capacité limitée intrinsèque de blessés adultes centrales axones du système nerveux de se régénérer. Ici, nous montrons, dans un modèle à l'écrasement du nerf optique de lésions axonales, qui adénoviral (promoteur du cytomégalovirus) la surexpression de la p300 acétyltransférase, qui est réglementé pendant la maturation des cellules ganglionnaires de la rétine et réprimé chez l'adulte, peut favoriser la régénération axonale du nerf optique au-delà de 0,5 mm. p300 acétyle des histones H3 et la transcription p53 proregenerative facteurs et CCAAT enhancer-protéines de liaison dans les cellules des ganglions rétiniens. De plus, il occupe directement et acétyle les promoteurs de la croissance de la protéine associée-43, 1 b et coronine Sprr1a et entraîne l'expression du gène de programme de régénération plusieurs gènes associés. Au contraire, l'augmentation globale de l'acétylation cellulaire en utilisant l'histone déacétylase trichostatine inhibiteur de A, améliore la survie des cellules rétiniennes ganglionnaires, mais la régénération axonale après écrasement pas du nerf optique. Par conséquent, p300 cibles à la fois l'épigénome et la transcription pour débloquer un programme post-traumatique silence l'expression des gènes qui appuierait la régénération axonale.
L'acide Rétinoïque De Signalisation Dans La Régénération Axonale
Suite à un accident aigu du système nerveux central (SNC) des blessures, la régénération axonale et la récupération fonctionnelle sont extrêmement limitées. Cela est dû à un environnement inhibitrice de la croissance extrinsèque et le manque de compétence de croissance intrinsèque. L'acide rétinoïque (RA) de signalisation, essentielle dans la structuration de dorso-ventral de développement et la spécification des neurones moteurs spinaux, il a été démontré par le biais de son récepteur, le récepteur du facteur de transcription RA β2 (RARβ2), pour induire la régénération axonale après lésion de la moelle épinière (SCI). Récemment, il a été montré que dans les neurones ganglionnaires de la racine dorsale (DRG), les taux d'AMPc ont été considérablement augmenté par l'expression RARβ2 lentiviral et ont contribué à neurites excroissance. En outre, RARβagonists, dans les neurones granulaires du cervelet (CGN) et dans le cerveau in vivo, induite phosphoinositide 3-kinase phosphorylation dépendante de AKT qui a été impliqué dans la croissance des neurites RARβ-dépendante. Plus récemment, RA-RARβpathways ont été présentés directement la transcription réprimer un membre de l'récepteur inhibiteur Nogo (NgR) complexe, LINGO-1, en vertu d'un environnement inhibiteur de croissance axonale in vitro ainsi que après une lésion médullaire in vivo. Cette perspective met l'accent sur ces mécanismes moléculaires nouvellement découverts et les orientations futures dans le domaine.
P53-voies Dépendantes De La Croissance Des Neurites Et La Régénération Axonale
Le suppresseur de tumeur p53 est un capteur multifonctionnel d'un certain nombre de signaux cellulaires et les voies essentielles pour la biologie cellulaire, y compris les dommages à l'ADN, la régulation du cycle cellulaire, l'apoptose, l'angiogenèse et le métabolisme cellulaire. Dans les dernières années, un nouveau rôle pour p53 en neurobiologie a émergé, qui comprend un rôle dans la régulation de la croissance des neurites et la régénération axonale. p53 intègre un certain nombre de signaux extracellulaires qui impliquent neurotrophines et les indices de guidage des axones pour moduler la réponse du cytosquelette associée à la croissance des neurites à la fois au niveau transcriptionnel et post-traductionnelle. Ici, nous passons en revue nos connaissances actuelles sur ce sujet et de spéculer sur les orientations futures de la recherche qui impliquent p53 et les voies moléculaires liées et qui pourraient faire avancer notre compréhension de la croissance des neurites et la régénération axonale au niveau moléculaire.
