Early Exposure to a High-Fat Diet Impacts on Hippocampal Plasticity: Implication of Microglia-Derived Exosome-like Extracellular Vesicles
- Autores
- Vinuesa, María Angeles; Bentivegna, Melisa Inés María; Calfa, Gaston Diego; Filipello, Fabia; Pomilio, Carlos Javier; Bonaventura, Maria Marta; Lux, Victoria Adela R.; Matzkin, Maria Eugenia; Gregosa Merlino, Amal Patricio; Presa, Jessica Lorena; Matteoli, Michela; Beauquis, Juan; Saravia, Flavia Eugenia
- Año de publicación
- 2018
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Adolescence is a transitional period from childhood to adulthood characterized by puberty and brain maturation involving behavioral changes and environmental vulnerability. Diet is one of the factors affecting brain health, potentially leading to long-lasting effects. Hence, we studied the impact of early exposure (P21-60) to a high-fat diet (HFD) on mouse hippocampus, analyzing inflammation, adult neurogenesis, dendritic spine plasticity, and spatial memory. Glycemia and seric pro-inflammatory IL1β were higher in HFD mice without differences on body weight. In the HFD hippocampus, neuroinflammation was evidenced by Iba1+ cells reactivity together with a higher expression of TNFα and IL1β while the neurogenic capability in the dentate gyrus was strongly reduced. We found a predominance of immature Dil-labeled dendritic spines from CA1 neurons along with diminished levels of the scaffold protein Shank2, suggesting a defective connectivity. Moreover, the HFD group exhibited spatial memory alterations. To elucidate whether microglia could be mediating HFD-associated neuronal changes, the lipotoxic context was emulated by incubating primary microglia with palmitate, a saturated fatty acid present in HFD. Palmitate induced a pro-inflammatory profile as shown by secreted cytokine levels. The isolated exosome fraction from palmitate-stimulated microglia induced an immature dendritic spine phenotype in primary GFP+ hippocampal neurons, in line with the in vivo findings. These results provide novel data concerning microglia to neuron communication and highlight that fat excess during a short and early period of life could negatively impact on cognition and synaptic plasticity in a neuroinflammatory context, where microglia-derived exosomes could be implicated.
Fil: Vinuesa, María Angeles. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina
Fil: Bentivegna, Melisa Inés María. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Calfa, Gaston Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Farmacología Experimental de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Farmacología Experimental de Córdoba; Argentina
Fil: Filipello, Fabia. Centro de Investigación y Clínica Humanitas; Italia
Fil: Pomilio, Carlos Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina
Fil: Bonaventura, Maria Marta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Lux, Victoria Adela R.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Matzkin, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Gregosa Merlino, Amal Patricio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Presa, Jessica Lorena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Matteoli, Michela. Centro de Investigación y Clínica Humanitas; Italia
Fil: Beauquis, Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina
Fil: Saravia, Flavia Eugenia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina - Materia
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- acceso abierto
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Hence, we studied the impact of early exposure (P21-60) to a high-fat diet (HFD) on mouse hippocampus, analyzing inflammation, adult neurogenesis, dendritic spine plasticity, and spatial memory. Glycemia and seric pro-inflammatory IL1β were higher in HFD mice without differences on body weight. In the HFD hippocampus, neuroinflammation was evidenced by Iba1+ cells reactivity together with a higher expression of TNFα and IL1β while the neurogenic capability in the dentate gyrus was strongly reduced. We found a predominance of immature Dil-labeled dendritic spines from CA1 neurons along with diminished levels of the scaffold protein Shank2, suggesting a defective connectivity. Moreover, the HFD group exhibited spatial memory alterations. To elucidate whether microglia could be mediating HFD-associated neuronal changes, the lipotoxic context was emulated by incubating primary microglia with palmitate, a saturated fatty acid present in HFD. Palmitate induced a pro-inflammatory profile as shown by secreted cytokine levels. The isolated exosome fraction from palmitate-stimulated microglia induced an immature dendritic spine phenotype in primary GFP+ hippocampal neurons, in line with the in vivo findings. These results provide novel data concerning microglia to neuron communication and highlight that fat excess during a short and early period of life could negatively impact on cognition and synaptic plasticity in a neuroinflammatory context, where microglia-derived exosomes could be implicated.Fil: Vinuesa, María Angeles. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Bentivegna, Melisa Inés María. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Calfa, Gaston Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Farmacología Experimental de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Farmacología Experimental de Córdoba; ArgentinaFil: Filipello, Fabia. Centro de Investigación y Clínica Humanitas; ItaliaFil: Pomilio, Carlos Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. 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Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaHumana Press2018-11-24info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/90777Vinuesa, María Angeles; Bentivegna, Melisa Inés María; Calfa, Gaston Diego; Filipello, Fabia; Pomilio, Carlos Javier; et al.; Early Exposure to a High-Fat Diet Impacts on Hippocampal Plasticity: Implication of Microglia-Derived Exosome-like Extracellular Vesicles; Humana Press; Molecular Neurobiology; 56; 7; 24-11-2018; 5075-50940893-7648CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs12035-018-1435-8info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1007/s12035-018-1435-8info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-29T09:39:30Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/90777instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 09:39:30.832CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse |
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Moreover, the HFD group exhibited spatial memory alterations. To elucidate whether microglia could be mediating HFD-associated neuronal changes, the lipotoxic context was emulated by incubating primary microglia with palmitate, a saturated fatty acid present in HFD. Palmitate induced a pro-inflammatory profile as shown by secreted cytokine levels. The isolated exosome fraction from palmitate-stimulated microglia induced an immature dendritic spine phenotype in primary GFP+ hippocampal neurons, in line with the in vivo findings. These results provide novel data concerning microglia to neuron communication and highlight that fat excess during a short and early period of life could negatively impact on cognition and synaptic plasticity in a neuroinflammatory context, where microglia-derived exosomes could be implicated. Fil: Vinuesa, María Angeles. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. 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Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina Fil: Gregosa Merlino, Amal Patricio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina Fil: Presa, Jessica Lorena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina Fil: Matteoli, Michela. Centro de Investigación y Clínica Humanitas; Italia Fil: Beauquis, Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina Fil: Saravia, Flavia Eugenia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina |
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