1
|
Sayd A, Vargas-Caraveo A, Perea-Romero I, Robledo-Montaña J, Caso JR, Madrigal JLM, Leza JC, Orio L, Garcia-Bueno B. Depletion of brain perivascular macrophages regulates acute restraint stress-induced neuroinflammation and oxidative/nitrosative stress in rat frontal cortex. Eur Neuropsychopharmacol 2020; 34:50-64. [PMID: 32245674 DOI: 10.1016/j.euroneuro.2020.03.004] [Citation(s) in RCA: 7] [Impact Index Per Article: 1.8] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Submit a Manuscript] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/13/2019] [Revised: 01/30/2020] [Accepted: 03/06/2020] [Indexed: 12/30/2022]
Abstract
The central nervous system can respond to peripheral immune stimuli through the activation of the neurovascular unit. One of the cellular types implicated are perivascular macrophages (PVMs), hematopoietic-derived brain-resident cells located in the perivascular space. PVMs have been implicated in the immune surveillance and in the regulation of the accumulation/trafficking of macromolecules in brain-blood interfaces. Recent studies suggested that the role of PVMs could vary depending on the nature and duration of the immune challenge applied. Here, we investigate the role of PVMs in stress-induced neuroinflammation and oxidative/nitrosative consequences. The basal phagocytic activity of PVMs was exploited to selectively deplete them by ICV injection of liposomes encapsulating the pro-apoptotic drug clodronate. Acute restraint stress-induced neuroinflammation and oxidative/nitrosative stress in rat brain frontal cortex samples were assessed by western blot and RT-PCR analyses. The depletion of PVMs: (1) decreased tumor necrosis-α levels (2) prevented the Janus kinase/signal transducers and activators of transcription pathway and increased interleukin-6 receptor protein-expression in stress conditions; (3) prevented the stress-induced Toll-like receptor 4/Myeloid differentiation primary response 88 protein signaling pathway; (4) down-regulated the pro-inflammatory nuclear factor κB/cyclooxygenase-2 pathway; (5) prevented stress-induced lipid peroxidation and the concomitant increase of the endogenous antioxidant mediators nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2, glutathione reductase 1 and Parkinsonism-associated deglycase mRNA expression. Our results point to PVMs as regulators of stress-induced neuroinflammation and oxidative/nitrosative stress. Much more scientific effort is still needed to evaluate whether their selective manipulation is promising as a therapeutic strategy for the treatment of stress-related neuropsychopathologies.
Collapse
Affiliation(s)
- Aline Sayd
- Departamento de Farmacología y Toxicología, Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid, Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (CIBERSAM), Instituto de Investigación Sanitaria Hospital 12 de Octubre (imas12), Instituto Universitario de Investigación en Neuroquímica UCM, Avda. Complutense s/n, Madrid 28040, Spain
| | - Alejandra Vargas-Caraveo
- Departamento de Farmacología y Toxicología, Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid, Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (CIBERSAM), Instituto de Investigación Sanitaria Hospital 12 de Octubre (imas12), Instituto Universitario de Investigación en Neuroquímica UCM, Avda. Complutense s/n, Madrid 28040, Spain; Campus Lerma, Biological and Health Sciences Division, Metropolitan Autonomous University (UAM), Lerma 52005, Mexico
| | - Irene Perea-Romero
- Departamento de Farmacología y Toxicología, Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid, Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (CIBERSAM), Instituto de Investigación Sanitaria Hospital 12 de Octubre (imas12), Instituto Universitario de Investigación en Neuroquímica UCM, Avda. Complutense s/n, Madrid 28040, Spain
| | - Javier Robledo-Montaña
- Departamento de Farmacología y Toxicología, Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid, Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (CIBERSAM), Instituto de Investigación Sanitaria Hospital 12 de Octubre (imas12), Instituto Universitario de Investigación en Neuroquímica UCM, Avda. Complutense s/n, Madrid 28040, Spain
| | - Javier R Caso
- Departamento de Farmacología y Toxicología, Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid, Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (CIBERSAM), Instituto de Investigación Sanitaria Hospital 12 de Octubre (imas12), Instituto Universitario de Investigación en Neuroquímica UCM, Avda. Complutense s/n, Madrid 28040, Spain
| | - Jose L M Madrigal
- Departamento de Farmacología y Toxicología, Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid, Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (CIBERSAM), Instituto de Investigación Sanitaria Hospital 12 de Octubre (imas12), Instituto Universitario de Investigación en Neuroquímica UCM, Avda. Complutense s/n, Madrid 28040, Spain
| | - Juan C Leza
- Departamento de Farmacología y Toxicología, Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid, Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (CIBERSAM), Instituto de Investigación Sanitaria Hospital 12 de Octubre (imas12), Instituto Universitario de Investigación en Neuroquímica UCM, Avda. Complutense s/n, Madrid 28040, Spain
| | - Laura Orio
- Departamento de Psicobiología y Metodología en Ciencias del Comportamiento, Facultad de Psicología, Universidad Complutense de Madrid, Red de Trastornos Adictivos (RTA) del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), Spain
| | - Borja Garcia-Bueno
- Departamento de Farmacología y Toxicología, Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid, Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (CIBERSAM), Instituto de Investigación Sanitaria Hospital 12 de Octubre (imas12), Instituto Universitario de Investigación en Neuroquímica UCM, Avda. Complutense s/n, Madrid 28040, Spain.
| |
Collapse
|