Contribution of Pannexin1 to Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

Pannexin1 (Panx1) is a plasma membrane channel permeable to relatively large molecules, such as ATP. In the central nervous system (CNS) Panx1 is found in neurons and glia and in the immune system in macrophages and T-cells. We tested the hypothesis that Panx1-mediated ATP release contributes to expression of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE), an animal model for multiple sclerosis, using wild-type (WT) and Panx1 knockout (KO) mice. Panx1 KO mice displayed a delayed onset of clinical signs of EAE and decreased mortality compared to WT mice, but developed as severe symptoms as the surviving WT mice. Spinal cord inflammatory lesions were also reduced in Panx1 KO EAE mice during acute disease. Additionally, pharmacologic inhibition of Panx1 channels with mefloquine (MFQ) reduced severity of acute and chronic EAE when administered before or after onset of clinical signs. ATP release and YoPro uptake were significantly increased in WT mice with EAE as compared to WT non-EAE and reduced in tissues of EAE Panx1 KO mice. Interestingly, we found that the P2X7 receptor was upregulated in the chronic phase of EAE in both WT and Panx1 KO spinal cords. Such increase in receptor expression is likely to counterbalance the decrease in ATP release recorded from Panx1 KO mice and thus contribute to the development of EAE symptoms in these mice. The present study shows that a Panx1 dependent mechanism (ATP release and/or inflammasome activation) contributes to disease progression, and that inhibition of Panx1 using pharmacology or gene disruption delays and attenuates clinical signs of EAE.

Altered expression of Alzheimer's disease-related genes in the cerebellum of autistic patients: a model for disrupted brain connectome and therapy

Autism and Alzheimer's disease (AD) are, respectively, neurodevelopmental and degenerative diseases with an increasing epidemiological burden. The AD-associated amyloid-beta precursor protein-alpha has been shown to be elevated in severe autism, leading to the 'anabolic hypothesis' of its etiology. Here we performed a focused microarray analysis of genes belonging to NOTCH and WNT signaling cascades, as well as genes related to AD and apoptosis pathways in cerebellar samples from autistic individuals, to provide further evidence for pathological relevance of these cascades for autism. By using the limma package from R and false discovery rate, we demonstrated that 31% (116 out of 374) of the genes belonging to these pathways displayed significant changes in expression (corrected P-values <0.05), with mitochondria- related genes being the most downregulated. We also found upregulation of GRIN1, the channel-forming subunit of NMDA glutamate receptors, and MAP3K1, known activator of the JNK and ERK pathways with anti-apoptotic effect. Expression of PSEN2 (presinilin 2) and APBB1 (or F65) were significantly lower when compared with control samples. Based on these results, we propose a model of NMDA glutamate receptor-mediated ERK activation of alpha-secretase activity and mitochondrial adaptation to apoptosis that may explain the early brain overgrowth and disruption of synaptic plasticity and connectome in autism. Finally, systems pharmacology analyses of the model that integrates all these genes together (NOWADA) highlighted magnesium (Mg2+) and rapamycin as most efficient drugs to target this network model in silico. Their potential therapeutic application, in the context of autism, is therefore discussed.

Economía de la salud, modalidades de evaluación económica

La salud es un aspecto muy importante en la vida de cualquier persona, de forma que, al ocurrir cualquier contingencia que merma el estado de salud de un individuo o grupo de personas, se debe valorar estrictamente y en detalle las distintas alternativas destinadas a combatir la enfermedad. Esto se debe a que, la calidad de vida de los pacientes variará dependiendo de la alternativa elegida. La calidad de vida relacionada con la salud (CVRS) se entiende como el valor asignado a la duración de la vida, modificado por la oportunidad social, la percepción, el estado funcional y la disminución provocadas por una enfermedad, accidente, tratamiento o política (Sacristán et al, 1995). Para determinar el valor numérico asignado a la CVRS, ante una intervención, debemos beber de la teoría económica aplicada a las evaluaciones sanitarias para nuevas intervenciones. Entre los métodos de evaluación económica sanitaria, el método coste-utilidad emplea como utilidad, los años de vida ajustado por calidad (AVAC), que consiste, por un lado, tener en cuenta la calidad de vida ante una intervención médica, y por otro lado, los años estimados a vivir tras la intervención. Para determinar la calidad de vida, se emplea técnicas como el Juego Estándar, la Equivalencia Temporal y la Escala de Categoría. Estas técnicas nos proporcionan un valor numérico entre 0 y 1, siendo 0 el peor estado y 1 el estado perfecto de salud. Al entrevistar a un paciente a cerca de la utilidad en términos de salud, puede haber riesgo o incertidumbre en la pregunta planteada. En tal caso, se aplica el Juego Estándar con el fin de determinar el valor numérico de la utilidad o calidad de vida del paciente ante un tratamiento dado. Para obtener este valor, al paciente se le plantean dos escenarios: en primer lugar, un estado de salud con probabilidad de morir y de sobrevivir, y en segundo lugar, un estado de certeza. La utilidad se determina modificando la probabilidad de morir hasta llegar a la probabilidad que muestra la indiferencia del individuo entre el estado de riesgo y el estado de certeza. De forma similar, tenemos la equivalencia temporal, cuya aplicación resulta más fácil que el juego estándar ya que valora en un eje de ordenadas y abscisas, el valor de la salud y el tiempo a cumplir en esa situación ante un tratamiento sanitario, de forma que, se llega al valor correspondiente a la calidad de vida variando el tiempo hasta que el individuo se muestre indiferente entre las dos alternativas. En último lugar, si lo que se espera del paciente es una lista de estados de salud preferidos ante un tratamiento, empleamos la Escala de Categoría, que consiste en una línea horizontal de 10 centímetros con puntuaciones desde 0 a 100. La persona entrevistada coloca la lista de estados de salud según el orden de preferencia en la escala que después es normalizado a un intervalo entre 0 y 1. Los años de vida ajustado por calidad se obtienen multiplicando el valor de la calidad de vida por los años de vida estimados que vivirá el paciente. Sin embargo, ninguno de estas metodologías mencionadas consideran el factor edad, siendo necesario la inclusión de esta variable. Además, los pacientes pueden responder de manera subjetiva, situación en la que se requiere la opinión de un experto que determine el nivel de discapacidad del aquejado. De esta forma, se introduce el concepto de años de vida ajustado por discapacidad (AVAD) tal que el parámetro de utilidad de los AVAC será el complementario del parámetro de discapacidad de los AVAD Q^i=1-D^i. A pesar de que este último incorpora parámetros de ponderación de edad que no se contemplan en los AVAC. Además, bajo la suposición Q=1-D, podemos determinar la calidad de vida del individuo antes del tratamiento. Una vez obtenido los AVAC ganados, procedemos a la valoración monetaria de éstos. Para ello, partimos de la suposición de que la intervención sanitaria permite al individuo volver a realizar las labores que venía realizando. De modo que valoramos los salarios probables con una temporalidad igual a los AVAC ganados, teniendo en cuenta la limitación que supone la aplicación de este enfoque. Finalmente, analizamos los beneficios derivados del tratamiento (masa salarial probable) si empleamos la tabla GRF-95 (población femenina) y GRM-95 (población masculina).

Influence of Extracellular Matrix Components on the Expression of Integrins and Regeneration of Adult Retinal Ganglion Cells

Purpose Retinal ganglion cells (RGCs) are exposed to injury in a variety of optic nerve diseases including glaucoma. However, not all cells respond in the same way to damage and the capacity of individual RGCs to survive or regenerate is variable. In order to elucidate factors that may be important for RGC survival and regeneration we have focussed on the extracellular matrix (ECM) and RGC integrin expression. Our specific questions were: (1) Do adult RGCs express particular sets of integrins in vitro and in vivo? (2) Can the nature of the ECM influence the expression of different integrins? (3) Can the nature of the ECM affect the survival of the cells and the length or branching complexity of their neurites? Methods Primary RGC cultures from adult rat retina were placed on glass coverslips treated with different substrates: Poly-L-Lysine (PL), or PL plus laminin (L), collagen I (CI), collagen IV (CIV) or fibronectin (F). After 10 days in culture, we performed double immunostaining with an antibody against beta III-Tubulin to identify the RGCs, and antibodies against the integrin subunits: alpha V, alpha 1, alpha 3, alpha 5, beta 1 or beta 3. The number of adhering and surviving cells, the number and length of the neurites and the expression of the integrin subunits on the different substrates were analysed. Results PL and L were associated with the greatest survival of RGCs while CI provided the least favourable conditions. The type of substrate affected the number and length of neurites. L stimulated the longest growth. We found at least three different types of RGCs in terms of their capacity to regenerate and extend neurites. The different combinations of integrins expressed by the cells growing on different substrata suggest that RGCs expressed predominantly alpha 1 beta 1 or alpha 3 beta 1 on L, alpha 1 beta 1 on CI and CIV, and alpha 5 beta 3 on F. The activity of the integrins was demonstrated by the phosphorylation of focal adhesion kinase (FAK). Conclusions Adult rat RGCs can survive and grow in the presence of different ECM tested. Further studies should be done to elucidate the different molecular characteristics of the RGCs subtypes in order to understand the possible different sensitivity of different RGCs to damage in diseases like glaucoma in which not all RGCs die at the same time.