Cuprizone-Induced Neurotoxicity in Human Neural Cell Lines Is Mediated by a Reversible Mitochondrial Dysfunction: Relevance for Demyelination Models

Autor: Rafael Franco, Sandra Villar-Conde, Núria Rubio-Sardón, Ana Navarro, Jorge Tolivia, Eva Martínez-Pinilla, Gemma Navarro, Eva del Valle
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Brain Sciences
Volume 11
Issue 2
Scopus
RUO. Repositorio Institucional de la Universidad de Oviedo
instname
Dipòsit Digital de la UB
Universidad de Barcelona
RUIdeRA. Repositorio Institucional de la UCLM
Brain Sciences, Vol 11, Iss 272, p 272 (2021)
Popis: Suitable in vivo and in vitro models are instrumental for the development of new drugs aimed at improving symptoms or progression of multiple sclerosis (MS). The cuprizone (CPZ)-induced murine model has gained momentum in recent decades, aiming to address the demyelination component of the disease. This work aims at assessing the differential cytotoxicity of CPZ in cells of different types and from different species: human oligodendroglial (HOG), human neuroblastoma (SH-SY5Y), human glioblastoma (T-98), and mouse microglial (N-9) cell lines. Moreover, the effect of CPZ was investigated in primary rat brain cells. Cell viability was assayed by oxygen rate consumption and by the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide-based (MTT) method. Our results demonstrated that CPZ did not cause death in any of the assayed cell models but affected mitochondrial function and aerobic cell respiration, thus compromising cell metabolism in neural cells and neuron-glia co-cultures. In this sense, we found differential vulnerability between glial cells and neurons as is the case of the CPZ-induced mouse model of MS. In addition, our findings demonstrated that reduced viability was spontaneous reverted in a time-dependent manner by treatment discontinuation. This reversible cell-based model may help to further investigate the role of mitochondria in the disease, and study the molecular intricacies underlying the pathophysiology of the MS and other demyelinating diseases.
Los modelos in vivo e in vitro adecuados son fundamentales para el desarrollo de nuevos fármacos destinados a mejorar los síntomas o la progresión de la esclerosis múltiple (EM). El modelo murino inducido por cuprizona (CPZ) ha ganado impulso en las últimas décadas, con el objetivo de abordar el componente de desmielinización de la enfermedad. Este trabajo tiene como objetivo evaluar la citotoxicidad diferencial de CPZ en células de diferentes tipos y de diferentes especies: oligodendroglial humano (HOG), neuroblastoma humano (SH-SY5Y), glioblastoma humano (T-98) y microglial de ratón (N-9). líneas celulares. Además, se investigó el efecto de CPZ en células cerebrales primarias de rata. La viabilidad celular se ensayó mediante el consumo de oxígeno y mediante el método basado en bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio (MTT). Nuestros resultados demostraron que CPZ no causó la muerte en ninguno de los modelos celulares ensayados, pero afectó la función mitocondrial y la respiración celular aeróbica, comprometiendo así el metabolismo celular en las células neurales y los cocultivos de neuronas y glías. En este sentido, encontramos una vulnerabilidad diferencial entre las células gliales y las neuronas, como es el caso del modelo de EM en ratón inducido por CPZ. Además, nuestros hallazgos demostraron que la reducción de la viabilidad se revirtió espontáneamente de manera dependiente del tiempo al suspender el tratamiento. Este modelo reversible basado en células puede ayudar a investigar más a fondo el papel de las mitocondrias en la enfermedad y estudiar las complejidades moleculares que subyacen a la fisiopatología de la EM y otras enfermedades desmielinizantes. comprometiendo así el metabolismo celular en las células neurales y los cocultivos de neurona y glía. En este sentido, encontramos una vulnerabilidad diferencial entre las células gliales y las neuronas, como es el caso del modelo de EM en ratón inducido por CPZ. Además, nuestros hallazgos demostraron que la reducción de la viabilidad se revirtió espontáneamente de manera dependiente del tiempo al suspender el tratamiento. Este modelo reversible basado en células puede ayudar a investigar más a fondo el papel de las mitocondrias en la enfermedad y estudiar las complejidades moleculares que subyacen a la fisiopatología de la EM y otras enfermedades desmielinizantes. comprometiendo así el metabolismo celular en las células neurales y los cocultivos de neurona y glía. En este sentido, encontramos una vulnerabilidad diferencial entre las células gliales y las neuronas, como es el caso del modelo de EM en ratón inducido por CPZ. Además, nuestros hallazgos demostraron que la reducción de la viabilidad se revirtió espontáneamente de manera dependiente del tiempo al suspender el tratamiento. Este modelo reversible basado en células puede ayudar a investigar más a fondo el papel de las mitocondrias en la enfermedad y estudiar las complejidades moleculares que subyacen a la fisiopatología de la EM y otras enfermedades desmielinizantes. nuestros hallazgos demostraron que la viabilidad reducida se revirtió espontáneamente de manera dependiente del tiempo al suspender el tratamiento. Este modelo reversible basado en células puede ayudar a investigar más a fondo el papel de las mitocondrias en la enfermedad y estudiar las complejidades moleculares que subyacen a la fisiopatología de la EM y otras enfermedades desmielinizantes. nuestros hallazgos demostraron que la viabilidad reducida se revirtió espontáneamente de manera dependiente del tiempo al suspender el tratamiento. Este modelo reversible basado en células puede ayudar a investigar más a fondo el papel de las mitocondrias en la enfermedad y estudiar las complejidades moleculares que subyacen a la fisiopatología de la EM y otras enfermedades desmielinizantes.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: