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Sovrani V, Bobermin LD, Sesterheim P, Rezena E, Cioccari MS, Netto CA, Gonçalves CA, Leipnitz G, Quincozes-Santos A. Glioprotective effects of resveratrol in hypothalamic astrocyte cultures obtained from interferon receptor knockout (IFNα/βR -/-) mice. In Vitro Cell Dev Biol Anim 2023:10.1007/s11626-023-00777-z. [PMID: 37353697 DOI: 10.1007/s11626-023-00777-z] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/27/2023] [Accepted: 05/12/2023] [Indexed: 06/25/2023]
Abstract
Astrocytes play essential roles in the central nervous system (CNS), such as the regulation of glutamate metabolism, antioxidant defenses, and inflammatory/immune responses. Moreover, hypothalamic astrocytes seem to be crucial in the modulation of inflammatory processes, including those related to type I interferon signaling. In this regard, the polyphenol resveratrol has emerged as an important glioprotective molecule to regulate astrocyte functions. Therefore, this study aimed to investigate the immunomodulatory and protective effects of resveratrol in hypothalamic astrocyte cultures obtained from mouse depleted of type I interferon receptors (INF-α/β-/-), a condition that can impair immune and inflammatory functions. Resveratrol upregulated glutamate transporter and glutamine synthetase gene expression, as well as modulated the release of wide range of cytokines and genes involved in the control of inflammatory response, besides the expression of adenosine receptors, which display immunomodulatory functions. Resveratrol also increased genes associated with redox balance, mitochondrial processes, and trophic factors signaling. The putative genes associated with glioprotective effects of resveratrol, including nuclear factor erythroid derived 2 like 2 (Nrf2), heme oxygenase 1 (HO-1), sirtuin 1 (SIRT1), and phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/Akt, were further upregulated by resveratrol. Thus, our data show that resveratrol was able to modulate key genes associated with glial functionality and inflammatory response in astrocyte cultures derived from IFNα/βR-/- mice. These data are in agreement with previous results, reinforcing its glioprotective effects even in hypothalamic astrocytes with altered inflammatory and immune signaling. Finally, this polyphenol can prepare astrocytes to better respond to injuries, including those associated with neuroimmunology defects.
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Affiliation(s)
- Vanessa Sovrani
- Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Larissa Daniele Bobermin
- Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Patrícia Sesterheim
- Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
- Instituto de Cardiologia/Fundação Universitária de Cardiologia, Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Ester Rezena
- Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Matheus Sinhorelli Cioccari
- Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Carlos Alexandre Netto
- Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
- Laboratório de Neurotoxicidade e Glioproteção (LABGLIO), Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil
| | - Carlos-Alberto Gonçalves
- Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
- Laboratório de Neurotoxicidade e Glioproteção (LABGLIO), Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil
| | - Guilhian Leipnitz
- Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
- Laboratório de Neurotoxicidade e Glioproteção (LABGLIO), Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil
| | - André Quincozes-Santos
- Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
- Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
- Laboratório de Neurotoxicidade e Glioproteção (LABGLIO), Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexo, Porto Alegre, RS, 90035-003, Brazil.
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de Curtis M, Garbelli R, Uva L. A hypothesis for the role of axon demyelination in seizure generation. Epilepsia 2021; 62:583-595. [PMID: 33493363 DOI: 10.1111/epi.16824] [Citation(s) in RCA: 23] [Impact Index Per Article: 7.7] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 11/03/2020] [Revised: 01/04/2021] [Accepted: 01/05/2021] [Indexed: 01/06/2023]
Abstract
Loss of myelin and altered oligodendrocyte distribution in the cerebral cortex are commonly observed both in postsurgical tissue derived from different focal epilepsies (such as focal cortical dysplasias and tuberous sclerosis) and in animal models of focal epilepsy. Moreover, seizures are a frequent symptom in demyelinating diseases, such as multiple sclerosis, and in animal models of demyelination and oligodendrocyte dysfunction. Finally, the excessive activity reported in demyelinated axons may promote hyperexcitability. We hypothesize that the extracellular potassium rise generated during epileptiform activity may be amplified by the presence of axons without appropriate myelin coating and by alterations in oligodendrocyte function. This process could facilitate the triggering of recurrent spontaneous seizures in areas of altered myelination and could result in further demyelination, thus promoting epileptogenesis.
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Affiliation(s)
- Marco de Curtis
- Epilepsy Unit, IRCCS Foundation Carlo Besta Neurological Institute, Milan, Italy
| | - Rita Garbelli
- Epilepsy Unit, IRCCS Foundation Carlo Besta Neurological Institute, Milan, Italy
| | - Laura Uva
- Epilepsy Unit, IRCCS Foundation Carlo Besta Neurological Institute, Milan, Italy
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