BS3 Chemical Crosslinking Assay: valutazione dell'effetto dello stress cronico sulla superficie cellulare Presentazione del recettore GABAA nel cervello dei roditori

Akiko Sumitomo; Runhao Zhou; Thomas Prevot; Etienne Sibille; Toshifumi Tomoda

doi:10.3791/65063

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Articolo metodologico

BS3 Chemical Crosslinking Assay: valutazione dell'effetto dello stress cronico sulla superficie cellulare Presentazione del recettore GABA_A nel cervello dei roditori

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DOI:

10.3791/65063

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26 maggio 2023

Akiko Sumitomo¹ , Runhao Zhou¹^,² , Thomas Prevot¹^,³ , Etienne Sibille¹^,²^,³ , Toshifumi Tomoda¹^,³

¹Centre for Addiction and Mental Health (CAMH), Campbell Family Mental Health Research Institute, ²Department of Pharmacology and Toxicology, University of Toronto, ³Department of Psychiatry, University of Toronto

In questo articolo

Sommario

Il test di reticolazione chimica BS3 rivela una ridotta espressione_{del recettore} GABA A della superficie cellulare nel cervello dei topi in condizioni di stress psicosociale cronico.

Abstract

L'ansia è uno stato di emozione che influenza in modo variabile i comportamenti degli animali, comprese le funzioni cognitive. I segni comportamentali di ansia sono osservati in tutto il regno animale e possono essere riconosciuti come risposte adattive o disadattive a una vasta gamma di modalità di stress. I roditori forniscono un modello sperimentale collaudato per gli studi traslazionali che affrontano i meccanismi integrativi dell'ansia a livello molecolare, cellulare e circuitale. In particolare, il paradigma dello stress psicosociale cronico suscita risposte disadattive che imitano fenotipi comportamentali ansiosi / depressivi che sono analoghi tra esseri umani e roditori. Mentre studi precedenti mostrano effetti significativi dello stress cronico sul contenuto dei neurotrasmettitori nel cervello, l'effetto dello stress sui livelli del recettore dei neurotrasmettitori è poco studiato. In questo articolo, presentiamo un metodo sperimentale per quantificare i livelli di superficie neuronale dei recettori dei neurotrasmettitori nei topi sottoposti a stress cronico, concentrandoci in particolare sui recettori dell'acido gamma-aminobutirrico (GABA), che sono implicati nella regolazione delle emozioni e della cognizione. Utilizzando il reticolante chimico irreversibile impermeabile alla membrana, bissulfosuccinimidil suberato (BS3), dimostriamo che lo stress cronico riduce significativamente la disponibilità superficiale dei recettori GABA_A nella corteccia prefrontale. I livelli di superficie neuronale dei recettori GABA_A sono il processo limitante per la neurotrasmissione GABA e potrebbero, quindi, essere utilizzati come marcatore molecolare o proxy del grado di fenotipi ansiosi / depressivi in modelli animali sperimentali. Questo approccio di crosslinking è applicabile a una varietà di sistemi recettoriali per neurotrasmettitori o neuromodulatori espressi in qualsiasi regione del cervello e ci si aspetta che contribuisca a una comprensione più profonda dei meccanismi alla base delle emozioni e della cognizione.

Introduzione

I recettori dei neurotrasmettitori sono localizzati sulla superficie della membrana plasmatica neuronale o intracellulare sulle endomembrane (ad esempio, l'endosoma, il reticolo endoplasmatico [ER], o l'apparato trans-Golgi) e fanno la spola dinamica tra questi due compartimenti a seconda degli stati fisiologici intrinseci nei neuroni o in risposta alle attività estrinseche della rete neurale ^1,2. Poiché i neurotrasmettitori appena secreti suscitano le loro funzioni fisiologiche principalmente attraverso il pool di recettori localizzato in superficie, i livelli di recettori di superficie per un dato neurotrasm....