Emerging functions of myelin associated proteins during development neuronal plasticity and and neurpdegeneration.

Adult mammalian central nervous system (CNS) axons have a limited regrowth capacity following injury. Myelin-associated inhibitors (MAIs) limit axonal outgrowth and their blockage improves the regeneration of damaged fiber tracts. Three of these proteins, Nogo-A, MAG and OMgp, share two common neuronal receptors: NgR1, together with its co-receptors (p75(NTR), TROY and Lingo-1), and the recently described paired immunoglobulin-like receptor B (PirB). These proteins impair neuronal regeneration by limiting axonal sprouting. Some of the elements involved in the myelin inhibitory pathways may still be unknown, but the discovery that blocking both PirB and NgR1 activities leads to near-complete release from myelin inhibition, sheds light on one of the most competitive and intense fields of neuroregeneration study during in recent decades. In parallel with the identification and characterization of the roles and functions of these inhibitory molecules in axonal regeneration, data gathered in the field strongly suggest that most of these proteins have roles other than axonal growth inhibition. The discovery of a new group of interacting partners for myelin-associated receptors and ligands, as well as functional studies within or outside the CNS environment, highlights the potential new physiological roles for these proteins in processes such as development, neuronal homeostasis, plasticity and neurodegeneration.

Sistemas de preparo e resistência à penetração e densidade de um Latossolo Vermelho eutrófico em cultivo intensivo e pousio

O manejo inadequado do solo causa a sua degradação e à queda no rendimento de muitas culturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar alterações na resistência à penetração e na densidade do solo em razão de sistemas de preparo do solo, durante e após o cultivo intensivo e após cinco anos de pousio em um Latossolo Vermelho eutrófico. Foram estudados dois sistemas de preparo do solo, com grade aradora e preparo reduzido com enxada rotativa e três épocas de amostragem compreendendo os anos agrícolas 1992/1993, 1993/1994 (sob cultivo intenso) e 1999/2000 (cinco anos sob pousio). Na avaliação dos sistemas de preparo do solo, nas diferentes épocas de amostragens, foram utilizados como parâmetros a resistência à penetração e a densidade do solo. Os sistemas de preparo do solo afetaram significativamente a resistência à penetração e a densidade do solo nas profundidades estudadas. No solo submetido a longo período de pousio, a resistência à penetração sofreu aumento significativo, comparado ao solo sob cultivo intenso, independentemente do sistema de preparo de solo anteriormente utilizado. Após cinco anos em pousio, a densidade do solo foi maior no sistema de preparo do solo com grade aradora do que no sistema de preparo com enxada rotativa.

The neuronal monocarboxylate transporter MCT2: its regulation by BDNF and its role in learning and memory

Glucose has been considered the major, if not the exclusive, energy substrate for the brain. But under certain physiological and pathological conditions other substrates, namely monocarboxylates (lactate, pyruvate and ketone bodies), can contribute significantly to satisfy brain energy demands. These monocarboxylates need to be transported across the blood-brain barrier or out of astrocytes into the extracellular space and taken up into neurons. It has been shown that monocarboxylates are transported by a family of proton-linked transporters called monocarboxylate transporters (MCTs). In the central nervous system, MCT2 is the predominant neuronal isoform and little is known about the regulation of its expression. Noradrenaline (NA), insulin and IGF-1 were previously shown to enhance the expression of MCT2 in cultured cortical neurons via a translational mechanism. Here we demonstrate that the well known brain neurotrophic factor BDNF enhances MCT2 protein expression in cultured cortical neurons and in synaptoneurosome preparations in a time- and concentrationdependent manner without affecting MCT2 mRNA levels. We observed that BDNF induced MCT2 expression by activation of MAPK as well as PI3K/Akt/mTOR signaling pathways. Furthermore, we investigated the possible post-transcriptional regulation of MCT2 expression by a neuronal miRNA. Then, we demonstrated that BDNF enhanced MCT2 expression in the hippocampus in vivo, in parallel with some post-synaptic proteins such as PSD95 and AMPA receptor GluR2/3 subunits, and two immediate early genes Arc and Zif268 known to be expressed in conditions related to synaptic plasticity. In the last part, we demonstrated in vivo that a downregulation of hippocampal MCT2 via silencing with an appropriate lentiviral vector in mice caused an impairment of working memory without reference memory deficit. In conclusion, these results suggest that regulation of neuronal monocarboxylate transporter MCT2 expression could be a key event in the context of synaptic plasticity, allowing an adequate energy substrate supply in situations of altered synaptic efficacy. - Le glucose représente le substrat énergétique majeur pour le cerveau. Cependant, dans certaines conditions physiologiques ou pathologiques, le cerveau a la capacité d'utiliser des substrats énergéiques appartenant à la classe des monocarboxylates (lactate, pyruvate et corps cétoniques) afin de satisfaire ses besoins énergétiques. Ces monocarboxylates doivent être transportés à travers la barrière hématoencéphalique mais aussi hors des astrocytes vers l'espace extracellulaire puis re-captés par les neurones. Leur transport est assuré par une famillle de transporteurs aux monocarboxylates (MCTs). Dans le système nerveux central, les neurones expriment principalement l'isoforme MCT2 mais peu d'informations sont disponibles concernant la régulation de son expression. Il a été montré que la noradrénaline, l'insuline et l'IGF-1 induisent l'expression de MCT2 dans des cultures de neurones corticaux par un mécanisme traductionnel. Dans cette étude nous démontrons dans un premier temps que le facteur neurotrophique BDNF augmente l'expression de MCT2 à la fois dans des cultures de neurones corticaux et dans les préparations synaptoneurosomales selon un décours temporel et une gamme de concentrations propre. Aucun changement n'a été observé concernant les niveaux d'ARNm de MCT2. Nous avons observé que le BDNF induisait l'expression de MCT2 par l'activation simultanée des voies de signalisation MAPK et PI3K/Akt/mTOR. De plus, nous nous sommes intéressés à une potentielle régulation par les micro-ARNs de la synthèse de MCT2. Ensuite, nous avons démontré que le BDNF induit aussi l'expression de MCT2 dans l'hippocampe de la souris en parallèle avec d'autres protéines post-synaptiques telles que PSD95 et GluR2/3 et avec deux « immediate early genes » tels que Arc et Zif268 connus pour être exprimés dans des conditions de plasticité synaptique. Dans un dernier temps, nous avons démontré qu'une diminution d'expression de MCT2 induite par le biais d'un siRNA exprimé via un vecteur lentiviral dans l'hippocampe de souris générait des déficits de mémoire de travail sans affecter la mémoire de référence. En conclusion, ces résultats nous suggèrent que le transporteur aux monocarboxylates neuronal MCT2 serait essentiel pour l'apport énergétique du lactate pour les neurones dans des conditions de haute activité neuronale comme c'est le cas pendant les processus de plasticité synaptique.

Efeito da densidade de estocagem na homogeneidade do crescimento de juvenis de pirarucu em ambiente confinado

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da densidade de estocagem sobre a homogeneidade do crescimento de juvenis de pirarucu (Arapaima gigas) em tanques-rede de pequeno volume. Foram usados 12 tanques-rede de 1 m³ em um viveiro de 120 m² perfazendo três tratamentos (15, 20 e 25 peixes/m³) com quatro repetições. Os peixes foram estocados com peso médio inicial de 10,1±0,3 g e distribuídos homogeneamente (p>0,05) entre os tratamentos. Os coeficientes de variação do crescimento e do fator de condição não apresentaram diferenças significativas (p>0,05) ao contrário do consumo e da conversão alimentar aparente (p<0,05). O consumo foi inversamente proporcional ao incremento da densidade, indicando que o aumento da densidade de estocagem favoreceu o melhor aproveitamento do alimento. Não foram observadas diferenças comportamentais entre os tratamentos. O crescimento dos juvenis de pirarucu não é influenciado pela densidade de estocagem ou por interações intra-específicas.

Neuronal expression of the ubiquitin ligase Nedd4-2 in rat dorsal root ganglia: modulation in the SNI model of neuropathic pain

La douleur neuropathique est une forme de douleur chronique apparaissant suite à des lésions du système nerveux somato-sensoriel. Caractérisée par une plasticité neuronale inadapté, elle est très souvent intense, invalidante, associe des symptômes comme l'allodynie ou l' hyperalgésie et reste difficile à traiter avec les agents thérapeutiques actuels. Le thème de mon travail de thèse se concentre sur des mécanismes moléculaires de modulation des canaux sodiques voltage-dépendants suite à une lésion du nerf périphérique. Dans l'article présenté en annexe, j'ai focalisé mon travail sur une protéine, Nedd4-2, qui est une ligase ubiquitine. Elle a pour rôle de réguler et d'internaliser dans la cellule des protéines membranaires dont les canaux sodiques. Suite aux lésions du système nerveux périphérique, il existe une hyperexcitabilité neuronale engendrée notamment par un surplus et une dysrégulation des canaux sodiques à la membrane cellulaire. Dans 1 'hypothèse que l'ubiquitine ligase Nedd4-2 soit présente dans les neurones sensitifs primaires et ait un rôle dans la régulation des canaux sodiques, nous avons identifié cette protéine dans les neurones nociceptifs primaires du rat. En utilisant des techniques de Western Blot et d'immunohistochimie, j'ai trouvé que Nedd4-2 est présente dans presque 50% des neurones du ganglion spinal et ces neurones sont principalement des neurones nociceptifs. Dans un modèle expérimental de douleur neuropathique (SN I, pour spared nerve injury), Nedd4-2 se retrouve significativement diminuée dans le tissu du ganglion spinal. J'ai également investigué 1' expression de 2 isoformes des canaux sodiques connues pour leur implication dans la douleur, Navl.7 et Navl.8, et ces 2 isoformes se retrouvent dans les mêmes neurones que Nedd4-2. La caractérisation détaillée est décrite dans le manuscrit: «Neuronal expression of the ubiquitin ligase Nedd4-2 in rat dorsal root ganglia: modulation in the SNI model of neuropathic pain; Cachemaille M, Laedermann CJ, Pertin M, Abriel H, Gasselin RD, Decosterd 1.» Les résultats obtenus indiquent que Nedd4-2, en étant downrégulé après une lésion nerveuse, pourrait ainsi contribuer à une augmentation des canaux sodiques fonctionnels à la membrane. Ainsi Nedd4-2 pourrait être proposée comme cible thérapeutique de manière alternative aux bloqueurs de canaux sodiques. Ce travail a permis l'initiation d'autres expériences. J'ai contribué activement à la construction de vecteurs viraux type adéno-associé recombinant (rAA V2/6) et surexprimé la protéine in vivo dans les ganglions spinaux. Cette partie de mon travail se trouve intégrée dans d'autres travaux de mon laboratoire d'accueil qui a pu démontrer les effets fonctionnels de cette approche sur les courants sodiques enregistrés par électrophysiologie et une diminution de la douleur neuropathique chez la souris. - Abstract-Neuronal hyperexcitability following peripheral nerve lesions may stem from altered activity of voltagegated sodium channels (VGSCs), which gives rise toallodynia or hyperalgesia. In vitro, the ubiquitin ligase Nedd4-2 is a negative regulator of VGSC a-subunits (Nav), in particular Nav1.7, a key actor in nociceptor excitability. We therefore studied Nedd4-2 in rat nociceptors, its co-expression with Nav1.7 and Nav1.8, and its regulation in pathology. Adult rats were submitted to the spared nerve injury (SNI) model of neuropathic pain or injected with complete Freund's adjuvant (CFA), a model of inflammatory pain. L4 dorsal root ganglia (DRG) were analyzed in shamoperated animals, seven days after SNI and 48 h after CFA with immunofluorescence and Western blot. We observed Nedd4-2 expression in almost 50% of DRG neurons, mostly small and medium-sized. A preponderant localization is found in the non-peptidergic sub-population. Additionally, 55.7± 2.7% and 55.0 ±3.6% of Nedd4-2-positive cells are co-labeled with Nav1.7 and Nav1.8 respectively. SNI significantly decreases the proportion of Nedd4-2-positive neurons from 45.9± 1.9% to 33.5± 0.7% (p < 0.01) and the total Nedd4-2 protein to 44%± 0.13% of its basal level (p <0.01, n = 4 animals in each group, mean± SEM). In contrast, no change in Nedd4-2 was found after peripheral inflammation induced by CFA. These results indicate that Nedd4-2 is present in nociceptive neurons, is downregulated after peripheral nerve injury, and might therefore contribute to the dysregulation of Navs involved in the hyperexcitability associated with peripheral nerve injuries.

Resposta de duas cultivares de arroz irrigado à densidade de semeadura e à adubação nitrogenada

Diversos estudos foram realizados sobre densidade de semeadura e adubação nitrogenada em arroz irrigado, mas poucos trabalhos estudaram esses dois fatores conjuntamente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da densidade de semeadura e da adubação nitrogenada no rendimento de grãos e nos componentes do rendimento, em duas cultivares de arroz irrigado. O experimento foi realizado no campo, durante os anos agrícolas de 1998/1999 e 1999/2000. Os tratamentos constituíram-se das combinações de duas cultivares de arroz irrigado (BR-IRGA 410 e IRGA 417), quatro densidades de semeadura (50, 100, 150 e 200 kg ha-1) e quatro níveis de nitrogênio (0, 40, 80 e 120 kg ha-1), distribuídos em blocos ao acaso, com quatro repetições. O rendimento de grãos em resposta à adubação nitrogenada não foi influenciado pela densidade de semeadura, exceto na densidade mais baixa, no segundo ano. O rendimento de grãos não variou dentro da faixa de densidade de semeadura testada. A eficiência de uso do nitrogênio foi maior na cultivar BR-IRGA 410 do que na IRGA 417 e diminuiu com o incremento da adubação nitrogenada.

Avaliação dos efeitos da adição de sal e da densidade no transporte de tambaqui

Os objetivos deste trabalho foram testar a eficiência do sal como redutor de estresse e verificar a melhor densidade de transporte de juvenis de tambaqui (Colossoma macropomun) em caixas de plástico adaptadas. No primeiro experimento foram testadas diferentes concentrações de sal de cozinha (NaCl) na água; no segundo, o transporte foi realizado por três horas em caixas de plástico de 200 L estocadas com diferentes densidades de peixe, com 8 g de sal/L de água. O cortisol plasmático dos peixes sofreu aumento significativo após o transporte no tratamento sem sal e com 2 g de sal/L de água, retornando para níveis normais após 96 horas. A glicose plasmática dos peixes sofreu aumento após o transporte em todas as concentrações de sal testadas, com exceção da com 8 g/L de água, retornando para níveis normais em 24 horas. Nos peixes transportados no segundo experimento, com 8 g de sal/L de água, não foi verificada mudança significativa no cortisol plasmático, mas a glicose aumentou significativamente em todas as densidades após o transporte, retornando para níveis normais em 24 horas. Houve mortalidade de 11% em uma das repetições da densidade de 200 kg/m³ de água. Para o transporte com 8 g de sal/L de água, a densidade máxima deve ser de 150 kg/m³ de água. Nesta densidade os parâmetros físico-químicos de qualidade de água se mantêm com características adequadas, as respostas ao estresse são mínimas e não há mortalidade.

Amyloid-beta aggregates cause alterations of astrocytic metabolic phenotype: impact on neuronal viability.

Amyloid-beta (Abeta) peptides play a key role in the pathogenesis of Alzheimer's disease and exert various toxic effects on neurons; however, relatively little is known about their influence on glial cells. Astrocytes play a pivotal role in brain homeostasis, contributing to the regulation of local energy metabolism and oxidative stress defense, two aspects of importance for neuronal viability and function. In the present study, we explored the effects of Abeta peptides on glucose metabolism in cultured astrocytes. Following Abeta(25-35) exposure, we observed an increase in glucose uptake and its various metabolic fates, i.e., glycolysis (coupled to lactate release), tricarboxylic acid cycle, pentose phosphate pathway, and incorporation into glycogen. Abeta increased hydrogen peroxide production as well as glutathione release into the extracellular space without affecting intracellular glutathione content. A causal link between the effects of Abeta on glucose metabolism and its aggregation and internalization into astrocytes through binding to members of the class A scavenger receptor family could be demonstrated. Using astrocyte-neuron cocultures, we observed that the overall modifications of astrocyte metabolism induced by Abeta impair neuronal viability. The effects of the Abeta(25-35) fragment were reproduced by Abeta(1-42) but not by Abeta(1-40). Finally, the phosphoinositide 3-kinase (PI3-kinase) pathway appears to be crucial in these events since both the changes in glucose utilization and the decrease in neuronal viability are prevented by LY294002, a PI3-kinase inhibitor. This set of observations indicates that Abeta aggregation and internalization into astrocytes profoundly alter their metabolic phenotype with deleterious consequences for neuronal viability.

Transient neuronal populations are required to guide callosal axons: a role for semaphorin 3C.

The corpus callosum (CC) is the main pathway responsible for interhemispheric communication. CC agenesis is associated with numerous human pathologies, suggesting that a range of developmental defects can result in abnormalities in this structure. Midline glial cells are known to play a role in CC development, but we here show that two transient populations of midline neurons also make major contributions to the formation of this commissure. We report that these two neuronal populations enter the CC midline prior to the arrival of callosal pioneer axons. Using a combination of mutant analysis and in vitro assays, we demonstrate that CC neurons are necessary for normal callosal axon navigation. They exert an attractive influence on callosal axons, in part via Semaphorin 3C and its receptor Neuropilin-1. By revealing a novel and essential role for these neuronal populations in the pathfinding of a major cerebral commissure, our study brings new perspectives to pathophysiological mechanisms altering CC formation.

Efeito de densidade de plantas na produtividade de cultivares de pepino para processamento tipo "cornichon"

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade de cultivares de pepino para processamento, tipo "cornichon", semeadas em diferentes espaçamentos. O experimento foi desenvolvido em Petrolina, PE, no período de abril a julho de 1999. Foram estudadas as cultivares para processamento Calypso, Eureka, Prêmio, Vlaspik e Vlasset e os espaçamentos entre plantas de 0,20, 0,30 e 0,50 m, em sistema rasteiro. Os tratamentos foram arranjados no esquema fatorial 5x3, em delineamento de blocos ao acaso, com três repetições. A parcela experimental foi composta de quatro linhas de 3,0 m, com espaços entre elas de 1,0 m, duas plantas por cova, e área útil constituída pelas linhas centrais. O incremento do espaçamento entre plantas teve efeitos lineares negativos na produtividade das cultivares Vlaspik, Vlasset e Prêmio. As menores produtividades das cultivares Calypso e Eureka ocorreram sob espaçamento, respectivamente, de 0,50 e 0,46 m. Os maiores valores de massa de matéria fresca dos frutos foram observados nas cultivares Vlasset (6,94 g/fruto) e Eureka (6,82 g/fruto) que não apresentaram diferenças entre si. Observaram-se efeitos lineares positivos do aumento do espaçamento entre plantas no número de frutos por planta em todas as cultivares. As cultivares apresentaram uma variação de 12,18 a 15,10% de frutos tipo 3 (5,0 a 5,5 cm de comprimento), tendo as cultivares Vlaspik (15,10%), Eureka (14,50%) e Calypso (13,60%) apresentado as maiores proporções, sem diferirem entre si.

Influência da densidade de estocagem no cultivo de juvenis de robalo-flecha mantidos em laboratório

O objetivo deste trabalho foi analisar a influência da densidade de estocagem no crescimento, conversão alimentar e sobrevivência de juvenis de robalo-flecha (Centropomus undecimalis). Os peixes foram coletados em ambiente natural e treinados a aceitar dietas artificiais. Os indivíduos, com comprimento total de 13±0,4 cm e peso de 23±0,3 g foram estocados em tanques circulares de fibra de vidro de 5 m³, com água do mar e aeração contínua, nas densidades de 3, 6 e 9 peixes/m³, por 180 dias. Os valores de amônia total (0 a 0,5 mg/L), temperatura da água (23,3 a 30,6ºC), salinidade (17 a 34 g/L), pH (7,8 a 8,4) e oxigênio dissolvido (4,8 a 6,9 mg/L) apresentaram padrão similar entre os tratamentos. A conversão alimentar (1,88, 2,06 e 2,31) e a sobrevivência (100%, 98,9% e 96,3%) foram significativamente melhores nos tratamentos com 3 e 6 peixes/m³. As médias finais de peso (110, 87 e 80 g) e comprimento total (20, 18,5 e 18 cm) apresentaram diferença significativa. A maior taxa de crescimento foi observada com 3 peixes/m³; entre as demais não houve diferença. Entretanto, a biomassa final (332, 511 e 703 g/m³) foi diretamente proporcional à densidade. A baixa densidade favorece o cultivo do robalo em relação ao crescimento, sobrevivência e conversão alimentar.

Densidade de estocagem de juvenis de tambaqui durante a recria em tanques-rede

O objetivo deste trabalho foi determinar a densidade de estocagem mais adequada para a fase de recria de juvenis de tambaqui (Colossoma macropomum) em tanque-rede. Foram utilizados 12 tanques-rede de 1 m³ cada, com peixes distribuídos nas densidades de 200, 300, 400 e 500 peixes/m³ em três repetições. Os peixes foram alimentados seis vezes por semana em três refeições diárias com ração comercial com 36% de proteína bruta, durante 60 dias. Foram analisados o crescimento em peso e em comprimento, o coeficiente de variação do comprimento, a taxa de crescimento específico e a glicose sanguínea aos 30 e 60 dias de criação. Ao final do experimento, foram analisados os seguintes parâmetros de produtividade: sobrevivência, conversão alimentar aparente, ganho de peso e produção por área. Os parâmetros físico-químicos da água foram avaliados a cada sete dias. O crescimento em peso e em comprimento, aos 60 dias, foi maior na densidade de 200 peixes/m³ do que na de 500 peixes/m³. O coeficiente de variação, a taxa de crescimento específico e a glicose não diferiram entre as densidades aos 30 e 60 dias. A sobrevivência final, a conversão alimentar aparente e o ganho de peso foram iguais em todas as densidades. A produção por área foi significativamente maior nas duas maiores densidades. Os resultados indicaram que a densidade de 400 peixes/m³ é a mais adequada para recria de juvenis de tambaqui em tanque-rede.

Extrasynaptic neurotransmission in the modulation of brain function. Focus on the striatal neuronal glial networks

Extrasynaptic neurotransmission is an important short distance form of volume transmission (VT) and describes the extracellular diffusion of transmitters and modulators after synaptic spillover or extrasynaptic release in the local circuit regions binding to and activating mainly extrasynaptic neuronal and glial receptors in the neuroglial networks of the brain. Receptor-receptor interactions in G protein-coupled receptor (GPCR) heteromers play a major role, on dendritic spines and nerve terminals including glutamate synapses, in the integrative processes of the extrasynaptic signaling. Heteromeric complexes between GPCR and ion-channel receptors play a special role in the integration of the synaptic and extrasynaptic signals. Changes in extracellular concentrations of the classical synaptic neurotransmitters glutamate and GABA found with microdialysis is likely an expression of the activity of the neuron-astrocyte unit of the brain and can be used as an index of VT-mediated actions of these two neurotransmitters in the brain. Thus, the activity of neurons may be functionally linked to the activity of astrocytes, which may release glutamate and GABA to the extracellular space where extrasynaptic glutamate and GABA receptors do exist. Wiring transmission (WT) and VT are fundamental properties of all neurons of the CNS but the balance between WT and VT varies from one nerve cell population to the other. The focus is on the striatal cellular networks, and the WT and VT and their integration via receptor heteromers are described in the GABA projection neurons, the glutamate, dopamine, 5-hydroxytryptamine (5-HT) and histamine striatal afferents, the cholinergic interneurons, and different types of GABA interneurons. In addition, the role in these networks of VT signaling of the energy-dependent modulator adenosine and of endocannabinoids mainly formed in the striatal projection neurons will be underlined to understand the communication in the striatal cellular networks

Linking supply to demand: the neuronal monocarboxylate transporter MCT2 and the alpha-amino-3-hydroxyl-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid receptor GluR2/3 subunit are associated in a common trafficking process.

MCT2 is the major neuronal monocarboxylate transporter (MCT) that allows the supply of alternative energy substrates such as lactate to neurons. Recent evidence obtained by electron microscopy has demonstrated that MCT2, like alpha-amino-3-hydroxyl-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid (AMPA) receptors, is localized in dendritic spines of glutamatergic synapses. Using immunofluorescence, we show in this study that MCT2 colocalizes extensively with GluR2/3 subunits of AMPA receptors in neurons from various mouse brain regions as well as in cultured neurons. It also colocalizes with GluR2/3-interacting proteins, such as C-kinase-interacting protein 1, glutamate receptor-interacting protein 1 and clathrin adaptor protein. Coimmunoprecipitation of MCT2 with GluR2/3 and C-kinase-interacting protein 1 suggests their close interaction within spines. Parallel changes in the localization of both MCT2 and GluR2/3 subunits at and beneath the plasma membrane upon various stimulation paradigms were unraveled using an original immunocytochemical and transfection approach combined with three-dimensional image reconstruction. Cell culture incubation with AMPA or insulin triggered a marked intracellular accumulation of both MCT2 and GluR2/3, whereas both tumor necrosis factor alpha and glycine (with glutamate) increased their cell surface immunolabeling. Similar results were obtained using Western blots performed on membrane or cytoplasm-enriched cell fractions. Finally, an enhanced lactate flux into neurons was demonstrated after MCT2 translocation on the cell surface. These observations provide unequivocal evidence that MCT2 is linked to AMPA receptor GluR2/3 subunits and undergoes a similar translocation process in neurons upon activation. MCT2 emerges as a novel component of the synaptic machinery putatively linking neuroenergetics to synaptic transmission.

Notch1 is required for neuronal and glial differentiation in the cerebellum.

The mechanisms that guide progenitor cell fate and differentiation in the vertebrate central nervous system (CNS) are poorly understood. Gain-of-function experiments suggest that Notch signaling is involved in the early stages of mammalian neurogenesis. On the basis of the expression of Notch1 by putative progenitor cells of the vertebrate CNS, we have addressed directly the role of Notch1 in the development of the mammalian brain. Using conditional gene ablation, we show that loss of Notch1 results in premature onset of neurogenesis by neuroepithelial cells of the midbrain-hindbrain region of the neural tube. Notch1-deficient cells do not complete differentiation but are eliminated by apoptosis, resulting in a reduced number of neurons in the adult cerebellum. We have also analyzed the effects of Notch1 ablation on gliogenesis in vivo. Our results show that Notch1 is required for both neuron and glia formation and modulates the onset of neurogenesis within the cerebellar neuroepithelium.