Anti-glycan antibodies halt axon regeneration in a model of Guillain Barrè Syndrome axonal neuropathy by inducing microtubule disorganization via RhoA-ROCK-dependent inactivation o...

Authors
Rozés Salvador, María Victoria; Heredia, María Florencia; Berardo, Andrés; Palandri, Anabela; Wojnacki Fonseca, José Ignacio; Vivinetto, Ana Laura; Sheikh, Kazim A.; Caceres, Alfredo Oscar; Lopez, Pablo
Publication Year
2016
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Several reports have linked the presence of high titers of anti-Gg Abs with delayed recovery/poor prognosis in GBS. In most cases, failure to recover is associated with halted/deficient axon regeneration. Previous work identified that monoclonal and patient-derived anti-Gg Abs can act as inhibitory factors in an animal model of axon regeneration. Further studies using primary dorsal root ganglion neuron (DRGn) cultures demonstrated that anti-Gg Abs can inhibit neurite outgrowth by targeting gangliosides via activation of the small GTPase RhoA and its associated kinase (ROCK), a signaling pathway common to other established inhibitors of axon regeneration. We aimed to study the molecular basis of the inhibitory effect of anti-Gg abs on neurite outgrowth by dissecting the molecular dynamics of growth cones (GC) cytoskeleton in relation to the spatial-temporal analysis of RhoA activity. We now report that axon growth inhibition in DRGn induced by a well characterized mAb targeting gangliosides GD1a/GT1b involves: i) an early RhoA/ROCK-independent collapse of lamellipodia; ii) a RhoA/ROCK-dependent shrinking of filopodia; and iii) alteration of GC microtubule organization/and presumably dynamics via RhoA/ROCK-dependent phosphorylation of CRMP-2 at threonine 555. Our results also show that mAb 1B7 inhibits peripheral axon regeneration in an animal model via phosphorylation/inactivation of CRMP-2 at threonine 555. Overall, our data may help to explain the molecular mechanisms underlying impaired nerve repair in GBS. Future work should define RhoA-independent pathway/s and effectors regulating actin cytoskeleton, thus providing an opportunity for the design of a successful therapy to guarantee an efficient target reinnervation.
Fil: Rozés Salvador, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Fil: Heredia, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Fil: Berardo, Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Fil: Palandri, Anabela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Fil: Wojnacki Fonseca, José Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Fil: Vivinetto, Ana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Fil: Sheikh, Kazim A.. University Of Texas Medical School At Houston;
Fil: Caceres, Alfredo Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina
Fil: Lopez, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina
Subject
ANTI-GLYCAN ANTIBODIES
AXON REGENERATION
GANGLIOSIDE
GUILLAIN BARRÉ SYNDROME
NERVE REPAIR
PERIPHERAL NERVE
RHOA GTPASE
Inmunología
Medicina Básica
CIENCIAS MÉDICAS Y DE LA SALUD
Access level
Restricted access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/57979