Contrasting gene expression patterns induced by levodopa and pramipexole treatments in the rat model of Parkinson's disease

Authors
Taravini, Irene Rita Eloisa; Larramendy, Celia; Gomez, Gimena; Saborido, Mariano Diego; Spaans, Floor; Fresno Rodríguez, Cristóbal; González, Germán A.; Fernandez, Elmer Andres; Murer, Mario Gustavo; Gershanik, Oscar Samuel
Publication Year
2015
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Whether the treatment of Parkinson's disease has to be initiated with levodopa or a D2 agonist like pramipexole remains debatable. Levodopa is more potent against symptoms than D2 agonists, but D2 agonists are less prone to induce motor complications and may have neuroprotective effects. Although regulation of plastic changes in striatal circuits may be the key to their different therapeutic potential, the gene expression patterns induced by de novo treatments with levodopa or D2 agonists are currently unknown. By studying the whole striatal transcriptome in a rodent model of early stage Parkinson's disease, we have identified the gene expression patterns underlying therapeutically comparable chronic treatments with levodopa or pramipexole. Despite the overall relatively small size of mRNA expression changes at the level of individual transcripts, our data show a robust and complete segregation of the transcript expression patterns induced by both treatments. Moreover, transcripts related to oxidative metabolism and mitochondrial function were enriched in levodopa-treated compared to vehicle-treated and pramipexole-treated animals, whereas transcripts related to olfactory transduction pathways were enriched in both treatment groups compared to vehicle-treated animals. Thus, our data reveal the plasticity of genetic striatal networks possibly contributing to the therapeutic effects of the most common initial treatments for Parkinson's disease, suggesting a role for oxidative stress in the long term complications induced by levodopa and identifying previously overlooked signaling cascades as potentially new therapeutic targets.
Fil: Taravini, Irene Rita Eloisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentina
Fil: Larramendy, Celia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentina
Fil: Gomez, Gimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentina
Fil: Saborido, Mariano Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentina
Fil: Spaans, Floor. University of Groningen; Países Bajos
Fil: Fresno Rodríguez, Cristóbal. Area de Cs. Agrarias, Ingeniería, Cs. Biológicas y de la Salud de la Universidad Catolica de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: González, Germán A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Area de Cs. Agrarias, Ingeniería, Cs. Biológicas y de la Salud de la Universidad Catolica de Córdoba; Argentina
Fil: Fernandez, Elmer Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Area de Cs. Agrarias, Ingeniería, Cs. Biológicas y de la Salud de la Universidad Catolica de Córdoba; Argentina
Fil: Murer, Mario Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay; Argentina
Fil: Gershanik, Oscar Samuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay; Argentina
Subject
DIFFERENTIAL TRANSCRIPT EXPRESSION PATTERNS
LEVODOPA
PARKINSON'S DISEASE
PRAMIPEXOLE
STRIATUM
TRANSCRIPTOME
Otras Biotecnologías de la Salud
Biotecnología de la Salud
CIENCIAS MÉDICAS Y DE LA SALUD
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Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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