Long-term controlled GDNF over-expression reduces dopamine transporter activity without affecting tyrosine hydroxylase expression in the rat mesostriatal system.

The dopamine (DA) transporter (DAT) is a plasma membrane glycoprotein expressed in dopaminergic (DA-) cells that takes back DA into presynaptic neurons after its release. DAT dysfunction has been involved in different neuro-psychiatric disorders including Parkinson's disease (PD). On the other hand, numerous studies support that the glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) has a protective effect on DA-cells. However, studies in rodents show that prolonged GDNF over-expression may cause a tyrosine hydroxylase (TH, the limiting enzyme in DA synthesis) decline. The evidence of TH down-regulation suggests that another player in DA handling, DAT, may also be regulated by prolonged GDNF over-expression, and the possibility that this effect is induced at GDNF expression levels lower than those inducing TH down-regulation. This issue was investigated here using intrastriatal injections of a tetracycline-inducible adeno-associated viral vector expressing human GDNF cDNA (AAV-tetON-GDNF) in rats, and doxycycline (DOX; 0.01, 0.03, 0.5 and 3mg/ml) in the drinking water during 5weeks. We found that 3mg/ml DOX promotes an increase in striatal GDNF expression of 12× basal GDNF levels and both DA uptake decrease and TH down-regulation in its native and Ser40 phosphorylated forms. However, 0.5mg/ml DOX promotes a GDNF expression increase of 3× basal GDNF levels with DA uptake decrease but not TH down-regulation. The use of western-blot under non-reducing conditions, co-immunoprecipitation and in situ proximity ligation assay revealed that the DA uptake decrease is associated with the formation of DAT dimers and an increase in DAT-α-synuclein interactions, without changes in total DAT levels or its compartmental distribution. In conclusion, at appropriate GDNF transduction levels, DA uptake is regulated through DAT protein-protein interactions without interfering with DA synthesis.

NADPH-diaphorase activity in area 17 of the squirrel monkey visual cortex: neuropil pattern, cell morphology and laminar distribution

We studied the distribution of NADPH-diaphorase activity in the visual cortex of normal adult New World monkeys (Saimiri sciureus) using the malic enzyme "indirect" method. NADPH-diaphorase neuropil activity had a heterogeneous distribution. In coronal sections, it had a clear laminar pattern that was coincident with Nissl-stained layers. In tangential sections, we observed blobs in supragranular layers of V1 and stripes throughout the entire V2. We quantified and compared the tangential distribution of NADPH-diaphorase and cytochrome oxidase blobs in adjacent sections of the supragranular layers of V1. Although their spatial distributions were rather similar, the two enzymes did not always overlap. The histochemical reaction also revealed two different types of stained cells: a slightly stained subpopulation and a subgroup of deeply stained neurons resembling a Golgi impregnation. These neurons were sparsely spined non-pyramidal cells. Their dendritic arbors were very well stained but their axons were not always evident. In the gray matter, heavily stained neurons showed different dendritic arbor morphologies. However, most of the strongly reactive cells lay in the subjacent white matter, where they presented a more homogenous morphology. Our results demonstrate that the pattern of NADPH-diaphorase activity is similar to that previously described in Old World monkeys

Changes of ongoing activity in Cebus monkey perirhinal cortex correlate with behavioral performance

A Cebus apella monkey weighing 4 kg was trained in a saccadic eye movement task and while the animal performed the task we recorded the extracellular activity of perirhinal cortical neurons. Although the task was very simple and maintained at a constant level of difficulty, we observed considerable changes in the performance of the monkey within each experimental session. The behavioral states responsible for such variation may be related to arousal, motivation or attention of the animal while engaged in the task. In approximately 20% (16/82) of the units recorded, long-term direct or inverse correlations could be demonstrated between the monkey's behavioral state and the cells' ongoing activity (independent of the visual stimulation or of the specific behavior along a trial). The perirhinal cortex and other medial temporal structures have long been associated with normal memory function. The data presented here were interpreted in terms of recent reports focusing on the subcortical afferents to temporal lobe structures and their possible role in controlling arousal, motivation, or attention.

Lesion of the subthalamic nucleus reverses motor deficits but not death of nigrostriatal dopaminergic neurons in a rat 6-hydroxydopamine-lesion model of Parkinson's disease

The objective of the present study was to determine whether lesion of the subthalamic nucleus (STN) promoted by N-methyl-D-aspartate (NMDA) would rescue nigrostriatal dopaminergic neurons after unilateral 6-hydroxydopamine (6-OHDA) injection into the medial forebrain bundle (MFB). Initially, 16 mg 6-OHDA (6-OHDA group) or vehicle (artificial cerebrospinal fluid - aCSF; Sham group) was infused into the right MFB of adult male Wistar rats. Fifteen days after surgery, the 6-OHDA and SHAM groups were randomly subdivided and received ipsilateral injection of either 60 mM NMDA or aCSF in the right STN. Additionally, a control group was not submitted to stereotaxic surgery. Five groups of rats were studied: 6-OHDA/NMDA, 6-OHDA/Sham, Sham/NMDA, Sham/Sham, and Control. Fourteen days after injection of 6-OHDA, rats were submitted to the rotational test induced by apomorphine (0.1 mg/kg, ip) and to the open-field test. The same tests were performed again 14 days after NMDA-induced lesion of the STN. The STN lesion reduced the contralateral turns induced by apomorphine and blocked the progression of motor impairment in the open-field test in 6-OHDA-treated rats. However, lesion of the STN did not prevent the reduction of striatal concentrations of dopamine and metabolites or the number of nigrostriatal dopaminergic neurons after 6-OHDA lesion. Therefore, STN lesion is able to reverse motor deficits after severe 6-OHDA-induced lesion of the nigrostriatal pathway, but does not protect or rescue dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta.

GABA-induced inactivation of Cebus apella V2 neurons: effects on orientation tuning and direction selectivity

We investigated the GABA-induced inactivation of V2 neurons and terminals on the receptive field properties of this area in an anesthetized and paralyzedCebus apella monkey. Extracellular single-unit activity was recorded using tungsten microelectrodes in a monkey before and after pressure-injection of a 0.25 or 0.5 M GABA solution. The visual stimulus consisted of a bar moving in 8 possible directions. In total, 24 V2 neurons were studied before and after blocker injections in 4 experimental sessions following GABA injection into area V2. A group of 10 neurons were studied over a short period. An additional 6 neurons were investigated over a long period after the GABA injection. A third group of 8 neurons were studied over a very long period. Overall, these 24 neurons displayed an early (1-20 min) significant general decrease in excitability with concomitant changes in orientation or direction selectivity. GABA inactivation in area V2 produced robust inhibition in 80% and a significant change in directional selectivity in 60% of the neurons examined. These GABA projections are capable of modulating not only levels of spontaneous and driven activity of V2 neurons but also receptive field properties such as direction selectivity.

Étude du rôle de la dopamine et de la sérotonine dans l’effet atténuateur des antipsychotiques et de l’OSU-6162 sur la récompense induite par la stimulation du faisceau médian prosencéphalique chez le rongeur

La voie mésocorticolimbique est constitutée d’un ensemble d’éléments nerveux issus de l’aire tegmentaire ventrale mésencéphalique et projettant vers des régions corticales et sous-corticales. Les neurones à dopamine (DA) qui en font partie modulent plusieurs fonctions cognitives dont l’attention, l’apprentissage et la récompense. L’activité nerveuse des cellules à DA augmente lorsque l’organisme anticipe et reçoit une récompense, ainsi qu’au cours de la phase d’apprentissage des comportements d’appétence. Or, si l’activité dopaminergique de la voie mésocorticolimbique est désordonnée, voire aberrante, des stimuli neutres deviennent saillants et prennent une signification erronée. Cette anomalie fonctionnelle du système dopaminergique pourrait être à l’origine des symptômes psychotiques observés dans la schizophrénie. Cette hypothèse est renforcée par le fait que les médicaments antipsychotiques efficaces ont tous une activité antagoniste aux récepteurs à DA de type 2 (D2); les antipsychotiques dits classiques (i.e. halopéridole) possèdent une forte affinité pour les récepteurs D2 tandis que les antipsychotiques dits atypiques (i.e. clozapine) présentent une plus forte affinité pour les récepteurs à sérotonine de type 2a (5-HT2a) que pour les récepteurs D2. Les antipsychotiques atypiques semblent plus efficaces contre les symptômes négatifs (i.e. anhédonie) de la schizophrénie et induisent moins d’effets moteurs extrapyramidaux et de dysphorie que les antipsychotiques classiques. Il a été proposé que l’efficacité des antipsychotiques atypiques soit expliqué par leur double action antagoniste aux récepteurs 5-HT2a et D2. Afin de mieux comprendre les mécanismes de ces médicaments, nous avons étudié leurs effets sur la récompense en utilisant le modèle d’autostimulation intracérébrale (ASI) chez le rongeur. Le but de la première étude était d’évaluer l’effet d’un antagoniste sélectif des récepteurs 5-HT2a, le M100907, sur la récompense et sur l’atténuation de la récompense induite par l’halopéridole. L’hypothèse était que l’atténuation de la récompense induite par l’ajout du M100907 à l’halopéridole serait similaire à celle induite par la clozapine. Dans une seconde étude, l’effet sur la récompense d’un agoniste partiel aux récepteurs D2, l’OSU-6162, a été caractérisé sous deux conditions : i) en condition de base et ii) lorsque la neurotransmission dopaminergique est altérée par l’administration systémique de quinpirole, un agoniste des récepteurs D2/D3. Les hypothèses étaient que l’OSU-6162 i) atténuerait la récompense induite par la stimulation et ii) empêcherait l’atténuation et la facilitation de la récompense induites par le quinpirole. Les données obtenues montrent que le M100907 n’altère pas la récompense par lui-même mais réduit l’atténuation de la récompense induite par l’halopéridole. La co-administration du M100907 et de l’halopéridole induit une atténuation de la récompense d’amplitude similaire à celle induite par la clozapine, ce qui suggère que l’activité antagoniste aux récepteurs 5-HT2a de la clozapine contribue à son efficacité. Les données de la seconde étude montrent que l’OSU-6162 atténue la récompense, de manière dose-dépendante, ainsi que la facilitation, mais pas l’atténuation de la récompense induite par le quinpirole. Cette dernière observation suggère que l’OSU-6162 agit comme un antagoniste fonctionnel aux récepteurs D2 post-synaptiques. Un ensemble de données suggèrent que le comportement d’ASI constitue un modèle valide permettant d’évaluer l’efficacité antipsychotique potentielle de nouvelles molécules. Le comportement d’ASI est atténué par les antipsychotiques cliniquement efficaces mais est peu ou pas modifié par des molécules dépourvues d’activité antipsychotique. Les données obtenues dans cette thèse permettent de supposer que l’OSU-6162 possède une activité antipsychotique de nature atypique, et cela sans altérer la neurotransmission sérotoninergique.

Données nouvelles sur l’innervation à dopamine du striatum et son co-phénotype glutamatergique

Une sous-population des neurones à dopamine (DA) du mésencéphale ventral du rat et de la souris étant connue pour exprimer l'ARN messager du transporteur vésiculaire 2 du glutamate (VGLUT2), nous avons eu recours à l'immunocytochimie en microscopie électronique, après simple ou double marquage de l'enzyme de synthèse tyrosine hydroxylase (TH) et de VGLUT2, pour déterminer la présence de l'une et/ou l'autre protéine dans les terminaisons (varicosités) axonales de ces neurones et caractériser leur morphologie ultrastructurale dans diverses conditions expérimentales. Dans un premier temps, des rats jeunes (P15) ou adultes (P90), ainsi que des rats des deux âges soumis à l'administration intraventriculaire cérébrale de la cytotoxine 6-hydroxydopamine (6-OHDA) dans les jours suivant la naissance, ont été examinés, afin d'étayer l'hypothèse d'un rôle de VGLUT2 au sein des neurones DA, au cours du développement normal ou pathologique de ces neurones. Chez le jeune rat, ces études ont montré: i) la présence de VGLUT2 dans une fraction importante des varicosités axonales TH immunoréactives du coeur du noyau accumbens ainsi que du néostriatum; ii) une augmentation de la proportion de ces terminaisons doublement marquées dans le noyau accumbens par suite de la lésion 6-OHDA néonatale; iii) le double marquage fréquent des varicosités axonales appartenant à l'innervation DA aberrante (néoinnervation), qui se développe dans la substance noire, par suite de la lésion 6-OHDA néonatale. Des différences significatives ont aussi été notées quant à la dimension des terminaisons axonales marquées pour la TH seulement, VGLUT2 seulement ou TH et VGLUT2. Enfin, à cet âge (P15), toutes les terminaisons doublement marquées sont apparues dotées d'une spécialisation membranaire synaptique, contrairement aux terminaisons marquées pour la TH ou pour VGLUT2 seulement. Dans un deuxième temps, nous avons voulu déterminer le devenir du double phénotype chez le rat adulte (P90) soumis ou non à la lésion 6-OHDA néonatale. Contrairement aux observations recueillies chez le jeune rat, nous avons alors constaté: i) l'absence complète de terminaisons doublement marquées dans le coeur du noyau accumbens et le néostriatum d'animaux intacts, de même que dans les restes de la substance noire des animaux 6-OHDA lésés; ii) une très forte baisse de leurnombre dans le coeur du noyau accumbens des animaux 6-OHDA lésés. Ces observations, suggérant une régression du double phénotype TH/VGLUT2 avec l'âge, sont venues renforcer l'hypothèse d'un rôle particulier d'une co-libération de glutamate par les neurones mésencéphaliques DA au cours du développement. Dans ces conditions, il est apparu des plus intéressants d'examiner l'innervation DA méso-striatale chez deux lignées de souris dont le gène Vglut2 avait été sélectivement invalidé dans les neurones DA du cerveau, ainsi que leurs témoins et des souris sauvages. D'autant que malgré l'utilisation croissante de la souris en neurobiologie, cette innervation DA n'avait jamais fait l'objet d’une caractérisation systématique en microscopie électronique. En raison de possibles différences entre le coeur et la coque du noyau accumbens, l'étude a donc porté sur les deux parties de ce noyau ainsi que le néostriatum et des souris jeunes (P15) et adultes (P70-90) de chaque lignée, préparées pour l'immunocytochimie de la TH, mais aussi pour le double marquage TH et VGLUT2, selon le protocole précédemment utilisé chez le rat. Les résultats ont surpris. Aux deux âges et quel que soit le génotype, les terminaisons axonales TH immunoréactives des trois régions sont apparues comparables quant à leur taille, leur contenu vésiculaire, le pourcentage contenant une mitochondrie et une très faible incidence synaptique (5% des varicosités, en moyenne). Ainsi, chez la souris, la régression du double phénotype pourrait être encore plus précoce que chez le rat, à moins que les deux protéines ne soient très tôt ségréguées dans des varicosités axonales distinctes des mêmes neurones DA. Ces données renforcent aussi l’hypothèse d’une transmission diffuse (volumique) et d’un niveau ambiant de DA comme élément déterminant du fonctionnement du système mésostriatal DA chez la souris comme chez le rat.

Neurotensinergic modulation of glutamatergic neurotransmission in VTA neurons.

L’aire tegmentaire ventrale (VTA) contient une forte densité de terminaisons neurotensinergiques ainsi que des récepteurs à la surface des neurones dopaminergiques et non-dopaminergiques. Le VTA a été impliqué dans des maladies comme la schizophrénie, les psychoses et l’abus de substance. Les drogues d’abus sont connues pour induire le phénomène de sensibilisation - un processus de facilitation par lequel l’exposition à un stimulus produit une réponse augmentée lors de l’exposition subséquente au même stimulus. La sensibilisation se développe dans le VTA et implique mécanismes dopaminergiques et glutamatergiques. Il a été montré que les antagonistes neurotensinergiques bloquaient le développement de la sensibilisation et certains mécanismes de récompense et ces effets pourraient être médiés indirectement par une modulation de la neurotransmission glutamatergique. Cependant, on connaît peu les mécanismes de modulation de la transmission glutamatergique par la neurotensine (NT) dans le VTA. Le but de la présente thèse était d’étudier la modulation neurotensinergique de la neurotransmission glutamatergique dans les neurones dopaminergiques et non-dopaminergiques du VTA. Pour ce faire, nous avons utilisé la technique du patch clamp dans la cellule entière dans des tranches horizontales du VTA pour étudier les effets de différents agonistes et antagonistes neurotensinergiques. Les neurones ont été identifié comme Ih+ (présumés dopaminergiques) ou Ih- (présumés non-dopaminergiques) selon qu’ils exprimaient ou non un courant cationique activé par l’hyperpolarisation (Ih). Des techniques d’immunocytochimie ont été utilisées pour marquer les neurones et vérifier leur localisation dans le VTA. Dans une première étude nous avons trouvé que la neurotensine indigène (NT1-13) ou son fragment C-terminal, NT8-13, induisait une augmentation comparable des courants postsynaptiques excitateurs glutamatergiques (CPSEs) dans les neurones Ih+ ou Ih- du VTA. L'augmentation induite dans les neurones Ih+ par la NT8-13 a été bloquée par le SR48692, un antagoniste des récepteurs NTS1, et par le SR142948A, un antagoniste des récepteurs NTS1 et NTS2, suggérant que l'augmentation était médiée par l’activation des récepteurs NTS1. Dans les neurones Ih- l'augmentation n’a été bloquée que par le SR142948A indiquant une implication des récepteurs NTS2. Dans une deuxième étude, nous avons testé les effets de la D-Tyr[11]NT (un analogue neurotensinergique ayant différentes affinités de liaison pour les sous-types de récepteurs neurotensinergiques) sur les CPSEs glutamatergiques dans les neurones Ih+ et Ih- en parallèle avec une série d’expériences comportementales utilisant un paradigme de préférence de place conditionnée (PPC) menée dans le laboratoire de Pierre-Paul Rompré. Nous avons constaté que la D-Tyr[11]NT induisaient une inhibition dépendante de la dose dans les neurones Ih+ médiée par l'activation de récepteurs NTS2. En revanche, la D-Tyr[11]NT a produit une augmentation des CPSEs glutamatergiques médiée par des récepteurs NTS1 dans les neurones Ih-. Les résultats des expériences comportementales ont montré que des microinjections bilatérales de D-Tyr[11]NT dans le VTA induisait une PPC bloquée uniquement par la co-injection de SR142948A et SR48692, indiquant un rôle pour les deux types de récepteurs, NTS1 et NTS2. Cette étude nous a permis de conclure que i) la D-Tyr[11]NT agit dans le VTA via des récepteurs NTS1 et NTS2 pour induire un effet de récompense et ii) que cet effet est dû, au moins en partie, à une augmentation de la neurotransmission glutamatergique dans les neurones non-dopaminergiques (Ih-). Dans une troisième étude nous nous sommes intéressés aux effets de la D-Tyr[11]NT sur les réponses isolées médiées par les récepteurs N-méthyl-D-aspartate (NMDA) et acide α-amino-3- hydroxy-5-méthyl-4-isoxazolepropionique (AMPA) dans les neurones du VTA. Nous avons constaté que dans les neurones Ih+ l’amplitude des CPSEs NMDA et AMPA étaient atténuées de la même manière par la D-Tyr[11] NT. Cette modulation des réponses était médiée par les récepteurs NTS1 et NTS2. Au contraire, dans les neurones Ih-, l’amplitude des réponses NMDA et AMPA étaient augmentées en présence de D-Tyr[11]NT et ces effets dépendaient de l’activation des récepteurs NTS1 localisés sur les terminaisons glutamatergiques. Ces résultats fournissent une preuve supplémentaire que le NT exerce une modulation bidirectionnelle sur la neurotransmission glutamatergique dans les neurones du VTA et met en évidence un nouveau type de modulation peptidergique des neurones non-dopaminergiques qui pourrait être impliqué dans la sensibilisation. En conclusion, la modulation neurotensinergique de la neurotransmission glutamatergique dans les neurones dopaminergiques et non-dopaminergiques du VTA se fait en sens opposé soit, respectivement, par une inhibition ou par une excitation. De plus, ces effets sont médiés par différents types de récepteurs neurotensinergiques. En outre, nos études mettent en évidence une modulation peptidergique de la neurotransmission glutamatergique dans le VTA qui pourrait jouer un rôle important dans les mécanismes de lutte contre la toxicomanie.

Dopamine Receptor Subtypes,IP3, cAMP and cGMP Functional Regulation in Parkinsonism Induced by Unilateral Infusion of Rotenone in Rats: Recovery with Bone Marrow Cells,Serotonin and GABA Supplementation

In the present study, the effects of 5-HT, GABA and Bone Marrow Cells infused intranigrally to substantia nigra individually and in combinations on unilateral rotenone infused Parkinsonism induced rats. Scatchard analysis of DA, DA D1 and D2 receptors in the corpus striatum, cerebral cortex, cerebellum, brain stem and hippocampus showed a significant increase in the Brain regions of rotenone infused rat compared to control. Real Time PCR amplification of DA D1, D2, Bax and ubiquitin carboxy-terminal hydrolase were up regulated in the brain regions of rotenone infused rats compared to control. Gene expression studies of -Synuclien, cGMP and Cyclic AMP response element-binding protein showed a significant down regulation in Rotenone infused rats compared to control. Behavioural studies were carried out to confirm the biochemical and molecular studies.Our study demonstrated that BMC administration alone cannot reverse the above said molecular changes occurring in PD rat. 5-HT and GABA acting through their specific receptors in combination with bone marrow cells play a crucial role in the functional recovery of PD rats. 5-HT, GABA and Bone marrow cells treated PD rats showed significant reversal to control in DA receptor binding and gene expression. 5-HT and GABA have co-mitogenic property. Proliferation and differentiation of cells re-establishing the connections in Parkinson's disease facilitates the functional recovery. Thus, it is evident that 5-HT and GABA along with BMC to rotenone infused rats renders protection against oxidative, related motor and cognitive deficits which makes them clinically significant for cellbased therapy. The BMC transformed to neurons when co-transplanted with 5-HT and GABA which was confirmed with PKH2GL and nestin. These newly formed neurons have functional significance in the therapeutic recovery of Parkinson’s disease.

Inhibition of the formation of the neurotoxin 5-S-cysteinyl-dopamine by polyphenols

The death of nigral neurons in Parkinson's disease is thought to involve the formation of the endogenous neurotoxin, 5-S-cysteinyl-dopamine. In the present study, we show that the polyphenols, (+)-catechin and caffeic acid, which contain a catechol moiety, inhibit tyrosinase-induced formation of 5-S-eysteinyl-dopamine via their capacity to undergo tyro sina se-induced oxidation to yield cysteinyl-polyphenol adducts. In contrast, the inhibition afforded by the flavanone, hesperetin, was not accompanied by the formation of cysteinyl-hesperetin adducts, indicating that it may inhibit via direct interaction with tyrosinase. Whilst the stilbene resveratrol also inhibited 5-S-eysteinyl-dopamine formation, this was accompanied by the formation of dihydrobenzothiazine, a strong neurotoxin. Our data indicate that the inhibitory effects of polyphenols against 5-S-cysteinyl-dopamine formation are structure-dependent and shed further light on the mechanisms by which polyphenols exert protection against neuronal injury relevant to neurodegenerative diseases. (C) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Peroxynitrite induced formation of the neurotoxins 5-S-cysteinyl-dopamine and DHBT-1: implications for Parkinson's disease and protection by polyphenols

Mechanisms of nigral cell injury in Parkinson's disease remain unclear, although a combination of increased oxidative stress, the formation of catecholamine-quinones and the subsequent formation of neurotoxic cysteinyl-catecholamine conjugates may contribute. In the present study, peroxynitrite was observed to generate both 2-S- and 5-S-cysteinyl-dopamine and a dihydrobenzothiazine species, DHBT-1, following the reaction of dopamine with L-cysteine. The formation of 5-S-cysteinyl-dopamine and DHBT-1 in the presence of peroxynitrite induced significant neuronal injury. Pre-treatment of cortical neurons with pelargonidin, quercetin, hesperetin, caffeic acid, the 4'-O-Me derivatives of catechin and epicatechin (0.1-3.0 mu M) resulted in concentration dependant protection against 5-S-cysteinyl-dopamine-induced neurotoxicity. These data suggest that polyphenols may protect against neuronal injury induced by endogenous neurotoxins relevant to the aetiology of the Parkinson disease. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Caffeic acid, tyrosol and p-coumaric acid are potent inhibitors of 5-S-cysteinyl-dopamine induced neurotoxicity

Parkinson's disease is characterized by a progressive and selective loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra. Recent investigations have shown that conjugates such as the 5-S-cysteinyl-dopamine, possess strong neurotoxicity and may contribute to the underlying progression of the disease pathology. Although the neuroprotective actions of flavonoids are well reported, that of hydroxycinnamates and other phenolic acids is less established. We show that the hydroxycinnamates caffeic acid and p-coumaric acid, the hydroxyphenethyl alcohol, tyrosol, and a Champagne wine extract rich in these components protect neurons against injury induced by 5-S-cysteinyl-dopamine in vitro. The protection induced by these polyphenols was equal to or greater than that observed for the flavonoids, (+)-catechin, (-)-epicatechin and quercetin. For example, p-coumaric acid evoked significantly more protection at 1muM (64.0+/-3.1%) than both (-)-epicatechin (46.0+/-4.1%, p<0.05) and (+)-catechin (13.1+/-3.0%, p<0.001) at the same concentration. These data indicate that hydroxycinnamates, phenolic acids and phenolic alcohol are also capable of inducing neuroprotective effects to a similar extent to that seen with flavonoids.

Exogenous alpha-Synuclein decreases raft partitioning of Cav2.2 channels inducing dopamine release

alpha-Synuclein is thought to regulate neurotransmitter release through multiple interactions with presynaptic proteins, cytoskeletal elements, ion channels, and synaptic vesicles membrane. alpha-Synuclein is abundant in the presynaptic compartment, and its release from neurons and glia has been described as responsible for spreading of alpha-synuclein-derived pathology. alpha-Synuclein-dependent dysregulation of neurotransmitter release might occur via its action on surface-exposed calcium channels. Here, we provide electrophysiological and biochemical evidence to show that alpha-synuclein, applied to rat neurons in culture or striatal slices, selectively activates Cav2.2 channels, and said activation correlates with increased neurotransmitter release. Furthermore, in vivo perfusion of alpha-synuclein into the striatum also leads to acute dopamine release. We further demonstrate that alpha-synuclein reduces the amount of plasma membrane cholesterol and alters the partitioning of Cav2.2 channels, which move from raft to cholesterol-poor areas of the plasma membrane. We provide evidence for a novel mechanism through which alpha-synuclein acts from the extracellular milieu to modulate neurotransmitter release and propose a unifying hypothesis for the mechanism of alpha-synuclein action on multiple targets: the reorganization of plasma membrane microdomains.

Immunocytochemical characterization of the pregeniculate nucleus and distribution of retinal and neuropeptide Y terminals in the suprachiasmatic nucleus of the Cebus monkey

Circadian rhythms generated by the suprachiasmatic nucleus (SCN) are modulated by photic and non-photic stimuli. In rodents, direct photic stimuli reach the SCN mainly through the retinohypothalamic tract (RHT), whereas indirect photic stimuli are mainly conveyed by the geniculohypothalamic tract (GHT). In rodents, retinal cells form a pathway that reaches the intergeniculate leaflet (IGL) where they establish synapses with neurons that express neuropeptide Y (NPY), hence forming the GHT projecting to the SCN. In contrast to the RHT, which has been well described in primates, data regarding the presence or absence of the IGL and GHT in primates are contradictory. Some studies have suggested that an area of the pregeniculate nucleus (PGN) of primates might be homologous to the IGL of rodents, but additional anatomical and functional studies on primate species are necessary to confirm this hypothesis. Therefore, this study investigated the main histochemical characteristics of the PGN and the possible existence of the GHT in the SCN of the primate Cebus, comparing the distribution of NPY immunoreactivity, serotonin (5-HT) immunoreactivity and retinal terminal fibers in these two structures. The results show that a collection of cell bodies containing NPY and serotonergic immunoreactivity and retinal innervations are present within a zone that might be homologous to the IGL of rodents. The SCN also receives dense retinal innervations and we observed an atypical distribution of NPY- and 5-HT-immunoreactive fibers without regionalization in the ventral part of the nucleus as described for other species. These data may reflect morphological differences in the structures involved in the regulation of circadian rhythms among species and support the hypothesis that the GHT is present in some higher primates (diurnal animals). (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Evidence of reciprocal connections between the dorsal raphe nucleus and the retina in the monkey Cebus apella

Possible connections between the retina and the raphe nuclei were investigated in the monkey Cebus apella by intraocular injection of cholera toxin B subunit (CTb). CTb-positive fibers were seen in the lateral region of the dorsal raphe nucleus (DR) on the side contralateral to the injection, and a few labeled perikarya were observed in the lateral portion of the DR on the ipsilateral side. Our findings suggest that direct and reciprocal connections between the retina and DR may exist in Cebus apella. These connections might be part of an important pathway through which the light/dark cycle influences the Activity and/or functional status of raphe neurons, with potential effects on a broad set of neural and behavioral circuits. (c) 2007 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.