Role of astrocytes in grey matter during stroke: a modelling approach

Autor: Marie-Aimée Dronne, Jean-Pierre Boissel, Marc Hommel, Emmanuel Grenier, Thierry Dumont
Přispěvatelé: Numerical Medicine (NUMED), Unité de Mathématiques Pures et Appliquées (UMPA-ENSL), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Evaluation et modélisation des effets thérapeutiques, Département biostatistiques et modélisation pour la santé et l'environnement [LBBE], Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Camille Jordan (ICJ), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CIC - Grenoble, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Unité de Mathématiques Pures et Appliquées (UMPA-ENSL), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Camille Jordan [Villeurbanne] (ICJ), Université de Lyon-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2007
Předmět:
Amino Acid Transport System X-AG
Excitotoxicity
medicine.disease_cause
MESH: Periaqueductal Gray
Severity of Illness Index
Brain Ischemia
Diffusion
0302 clinical medicine
Periaqueductal Gray
0303 health sciences
General Neuroscience
Glutamate receptor
MESH: Brain Ischemia
MESH: Diffusion
MESH: Glutamic Acid
[SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM]
Stroke
medicine.anatomical_structure
Neuroglia
MESH: Amino Acid Transport System X-AG
Intracellular
Astrocyte
Sodium-Potassium-Chloride Symporters
MESH: Biological Transport
Models
Neurological
Glutamic Acid
Grey matter
Biology
Neuroprotection
MESH: Stroke
03 medical and health sciences
MESH: Models
Neurological
MESH: Severity of Illness Index
medicine
Extracellular
Humans
cardiovascular diseases
Molecular Biology
030304 developmental biology
MESH: Humans
MESH: Sodium-Potassium-Chloride Symporters
Biological Transport
MESH: Astrocytes
Astrocytes
MESH: Potassium
Potassium
Neurology (clinical)
[INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM]
Neuroscience
030217 neurology & neurosurgery
Developmental Biology
Zdroj: Brain Research
Brain Research, 2007, 1138, pp.231-42. ⟨10.1016/j.brainres.2006.12.062⟩
Brain Research, Elsevier, 2007, 1138, pp.231-42. ⟨10.1016/j.brainres.2006.12.062⟩
ISSN: 0006-8993
DOI: 10.1016/j.brainres.2006.12.062⟩
Popis: International audience; The astrocytic response to stroke is extremely complex and incompletely understood. On the one hand, astrocytes are known to be neuroprotective when extracellular glutamate or potassium is slightly increased. But, on the other hand, they are considered to contribute to the extracellular glutamate increase during severe ischaemia. A mathematical model is used to reproduce the dynamics of the membrane potentials, intracellular and extracellular concentrations and volumes of neurons and astrocytes during ischaemia in order to study the role of astrocytes in grey matter during the first hour of a stroke. Under conditions of mild ischaemia, astrocytes are observed to take up glutamate via the glutamate transporter, and potassium via the Na/K/Cl cotransporter, which limits glutamate and potassium increase in the extracellular space. On the contrary, under conditions of severe ischaemia, astrocytes appear to be unable to maintain potassium homeostasis. Moreover, they are shown to contribute to the excitotoxicity process by expelling glutamate out of the cells via the reversed glutamate transporter. A detailed understanding of astrocytic function and influence on neuron survival during stroke is necessary to improve the neuroprotective strategies for stroke patients.
Databáze: OpenAIRE
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