Ouabain increases neuronal branching in hippocampus and improves spatial memory

Orellana, Ana Maria; Leite, Jacqueline Alves; Kinoshita, Paula Fernanda; Vasconcelos, Andréa Rodrigues; Andreotti, Diana Zukas; Lima, Larissa de Sá; Xavier, Gilberto Fernando; Kawamoto, Elisa Mitiko; Scavone, Cristóforo

doi:10.1016/j.neuropharm.2018.08.008

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“…The application of low doses of ouabain was previously shown to improve recovery following brain injury [19]. Moreover, low doses of ouabain facilitated dendritic branching in hippocampal neurons [20]. These results, together with the data showing the ouabain-induced increase in the number of DRG neurons labeled with AF488 and AF647, which were injected into initially denervated areas ( Figure 6, here), support the notion that the low doses of ouabain used here promoted sprouting of the neighboring neurons into denervated areas.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 98%

“…If the decrease in innervation indeed contributes to neuropathic pain, the enhancement of innervation should facilitate the alleviation of neuropathic pain symptoms. We used ouabain in order to examine this hypothesis, which, when applied in low doses, is known to facilitate neuronal proliferation after injury [19] and promote neurite growth [20]. Indeed, in animals that were treated with a low dose of ouabain (3.6 µg/kg, i.p., see Materials and Methods), daily after SNI, the number of cells innervating the MM and FM areas was significantly larger than in animals that were treated with saline (p < 0.01, n = 6 rats, Student t-test, Figure 6A, left).…”

Section: Ouabain Promotes Reinnervation and Diminishes Neuropathic Painmentioning

confidence: 99%

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Abnormal Reinnervation of Denervated Areas Following Nerve Injury Facilitates Neuropathic Pain

Leibovich

Buzaglo

Tsuriel

et al. 2020

Cells

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An injury to peripheral nerves leads to skin denervation, which often is followed by increased pain sensitivity of the denervated areas and the development of neuropathic pain. Changes in innervation patterns during the reinnervation process of the denervated skin could contribute to the development of neuropathic pain. Here, we examined the changes in the innervation pattern during reinnervation and correlated them with the symptoms of neuropathic pain. Using a multispectral labeling technique—PainBow, which we developed, we characterized dorsal root ganglion (DRG) neurons innervating distinct areas of the rats’ paw. We then used spared nerve injury, causing partial denervation of the paw, and examined the changes in innervation patterns of the denervated areas during the development of allodynia and hyperalgesia. We found that, differently from normal conditions, during the development of neuropathic pain, these areas were mainly innervated by large, non-nociceptive neurons. Moreover, we found that the development of neuropathic pain is correlated with an overall decrease in the number of DRG neurons innervating these areas. Importantly, treatment with ouabain facilitated reinnervation and alleviated neuropathic pain. Our results suggest that local changes in peripheral innervation following denervation contribute to neuropathic pain development. The reversal of these changes decreases neuropathic pain.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 98%

Section: Ouabain Promotes Reinnervation and Diminishes Neuropathic Painmentioning

confidence: 99%

Abnormal Reinnervation of Denervated Areas Following Nerve Injury Facilitates Neuropathic Pain

Leibovich

Buzaglo

Tsuriel

et al. 2020

Cells

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“…Os resultados desses estudos confirmam a existência de um novo tipo de sinalização para a OUA no SNC (KAWAMOTO et al, 2012). Ademais, foi demonstrado em modelo, in vivo, que a injeção intra-hipocampal de OUA 10 nM promoveu um aumento na ramificação dendrítica, bem como melhorou a memória espacial e prejudicou a extinção da memória operacional e estes efeitos foram decorrentes da ativação das vias de sinalização, importantes na regulação de sinapses, CREB-BDNF, NF-κB, GSK-3β e Wnt/β-Catenina (ORELLANA et al, 2018).…”

Section: Ouabaínaunclassified

Avaliação do papel modulador da oubaína no eixo hipotalâmico-pituitário-adrenal em ratos submetidos ao estresse crônico imprevisível.

Leite¹

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ResumoLeite JA. Avaliação do papel modulador da ouabaína no eixo hipotalâmico-pituitárioadrenal em ratos submetidos ao estresse crônico imprevisível. [Tese (Doutorado em Farmacologia)]. São Paulo: Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo, São Paulo; 2018.A ouabaína (OUA), um inibidor da Na + ,K + -ATPase, foi identificada como uma substância endógena presente no plasma humano, e parece estar envolvida na resposta ao estresse agudo, em animais e seres humanos. O estresse crônico é um importante fator agravante de doenças psiquiátricas, incluindo depressão e ansiedade. Além disso, problemas cognitivos são cada vez mais reconhecidos como importantes componentes da ansiedade e depressão. Diante disto, o presente trabalho buscou investigar os efeitos da OUA (1,8 µg/kg) na hiperatividade do eixo HPA, na neuroinflamação, na expressão de receptores e proteínas envolvidos na plasticidade sináptica, nos efeitos comportamentais (como déficit de memória de longa duração, depressão e ansiedade) e atividade da Na + ,K + -ATPase induzidos pelo protocolo de estresse crônico imprevisível (CUS) realizado ao longo de 14 dias em ratos. Nossos resultados demonstraram que o tratamento intermitente com OUA é capaz de reverter a hiperatividade do eixo HPA induzido pelo CUS, por meio da redução de glicocorticoide, redução na expressão de CRH-CRHR1, bem como diminuir a neuroinflamação, e aumentar os níveis de BDNF e fazer o que na expressão dos receptores CRHR2. Essas alterações bioquímicas contribuíram para uma reversão nos prejuízos na memória de longo prazo induzida pelo CUS. Ademais os animais tratados apenas com OUA, bem como os submetidos ao CUS e tratados com OUA obtiveram uma melhora na memória emocional, averiguada no teste comportamental de condicionamento da memória ao medo. Os resultados encontrados sugerem que o protocolo de CUS por 14 dias promove uma adaptação neuronal facilitando a redesignação da memória ao medo, aqui configurado pelo choque, e o tratamento com a OUA abrevia esse processo. Em conclusão os nossos resultados sugerem que o tratamento intermitente com OUA suscita uma adaptação no eixo HPA, por meio de alterações na expressão dos receptores para CRH no hipocampo e hipotálamo, resultando em uma adaptação na memória emocional relacionada ao medo. Palavras-Chaves:Estresse Crônico Imprevisível, Ouabaína, memória, eixo hipotálamo-pituitária-adrenal. 2 ABSTRACT Leite JA. Evaluation of the role of ouabain in the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in rats submitted to unpredictable chronic stress. [PhD Thesis (Pharmacology)]. São Paulo: Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo, São Paulo; 2018.Ouabain (OUA), an inhibitor of Na + , K + -ATPase, has been identified as an endogenous substance present in human plasma, and appears to be involved in the response to acute stress in animals and humans. Chronic stress is an important aggravating factor of psychiatric illness, including depression and anxiety. In addition, cognitive problems are increasingly recognized as important compone...

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“…As duas vias levam à ativação do NF-κB. Como consequência há o aumento dos níveis de mRNA de IL-1β, TNF, Bcl-2 e BDNF (38,39,41,42,45).…”

Section: Palavrasunclassified

“…Foi demonstrado que a ativação da via do BDNF e NF-κB pela ouabaína contribui para mudanças no microambiente hipocampal, o que resulta no aumento de arborização dendrítica (53). Estas mudanças ocasionam melhoras na memória espacial e inibem a extinção da memória de longo prazo, mostrando a importância da NKA e da ouabaína na modulação de vias de sinalização que acarretam em alterações funcionais (45). Além disso, foi descrito que a ouabaína e a NKA têm um papel essencial na inflamação através da inibição de prostaglandina E2, bradicinina e degranulação de mastócitos (54).…”

Section: O Papel Dual Da Ouabaína E Seus Efeitos Na Inflamaçãounclassified

Participação do TNFR1 nos efeitos da ouabaína na sinalização inflamatória no hipocampo de camundongos.

Kinoshita¹

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Ouabain increases neuronal branching in hippocampus and improves spatial memory

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Abnormal Reinnervation of Denervated Areas Following Nerve Injury Facilitates Neuropathic Pain

Abnormal Reinnervation of Denervated Areas Following Nerve Injury Facilitates Neuropathic Pain

Avaliação do papel modulador da oubaína no eixo hipotalâmico-pituitário-adrenal em ratos submetidos ao estresse crônico imprevisível.

Participação do TNFR1 nos efeitos da ouabaína na sinalização inflamatória no hipocampo de camundongos.

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