Constitutive hippocampal cholesterol loss underlies poor cognition in old rodents

Autores
Martín, Mauricio Gerardo; Ahmed, Tariq; Korovaichuk, Alejandra; Venero, César; Menchón, Silvia Adriana; Salas, Isabel; Munck, Sebastian; Herreras, Oscar; Balschun, Detlef; Dotti, Carlos Gerardo
Año de publicación
2014
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Fil: Martín, Mauricio Gerardo. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; España.
Fil: Martín, Mauricio Gerardo. Universidad Autónoma de Madrid. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; España.
Fil: Martín, Mauricio Gerardo. Katholieke Universiteit Leuven. Center for Human Genetics. VIB Center for the Biology of Disease; Bélgica.
Fil: Ahmed, Tariq. Katholieke Universiteit Leuven. Faculty of Psychology and Educational Sciences. Laboratory of Biological Psychology; Bélgica.
Fil: Korovaichuk, Alejandra. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Instituto Cajal. Departamento de Neurobiología Funcional y de Sistemas; España.
Fil: Venero, César. Universidad Nacional de Educación a Distancia. Facultad de Psicología. Departamento de Psicobiología; España.
Fil: Menchón, Silvia Adriana. Katholieke Universiteit Leuven. Center for Human Genetics. VIB Center for the Biology of Disease; Bélgica.
Fil: Menchón, Silvia Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina.
Fil: Menchón, Silvia Adriana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina.
Fil: Salas, Isabel. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; España.
Fil: Salas, Isabel. Universidad Autónoma de Madrid. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; España.
Fil: Salas, Isabel. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; España.
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Fil: Herreras, Oscar. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Instituto Cajal. Departamento de Neurobiología Funcional y de Sistemas; España.
Fil: Balschun, Detlef. Katholieke Universiteit Leuven. Faculty of Psychology and Educational Sciences. Laboratory of Biological Psychology; Bélgica.
Fil: Dotti, Carlos Gerardo. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; España.
Fil: Dotti, Carlos Gerardo. Universidad Autónoma de Madrid. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; España.
Fil: Dotti, Carlos Gerardo. Katholieke Universiteit Leuven. Center for Human Genetics. VIB Center for the Biology of Disease; Bélgica.
Cognitive decline is one of the many characteristics of aging. Reduced long-term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD) are thought to be responsible for this decline, although the precise mechanisms underlying LTP and LTD dampening in the old remain unclear. We previously showed that aging is accompanied by the loss of cholesterol from the hippocampus, which leads to PI3K/Akt phosphorylation. Given that Akt de-phosphorylation is required for glutamate receptor internalization and LTD, we hypothesized that the decrease in cholesterol in neuronal membranes may contribute to the deficits in LTD typical of aging. Here, we show that cholesterol loss triggers p-Akt accumulation, which in turn perturbs the normal cellular and molecular responses induced by LTD, such as impaired AMPA receptor internalization and its reduced lateral diffusion. Electrophysiology recordings in brain slices of old mice and in anesthetized elderly rats demonstrate that the reduced hippocampal LTD associated with age can be rescued by cholesterol perfusion. Accordingly, cholesterol replenishment in aging animals improves hippocampal-dependent learning and memory in the water maze test.
publishedVersion
Fil: Martín, Mauricio Gerardo. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; España.
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Biofísica
Fuente
ISSN 1757-4676
Materia
Aging
Cholesterol
Learning
LTD
PI3K
Neuroscience
Long-term depression
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
Repositorio
Repositorio Digital Universitario (UNC)
Institución
Universidad Nacional de Córdoba
OAI Identificador
oai:rdu.unc.edu.ar:11086/20817
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Reduced long-term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD) are thought to be responsible for this decline, although the precise mechanisms underlying LTP and LTD dampening in the old remain unclear. We previously showed that aging is accompanied by the loss of cholesterol from the hippocampus, which leads to PI3K/Akt phosphorylation. Given that Akt de-phosphorylation is required for glutamate receptor internalization and LTD, we hypothesized that the decrease in cholesterol in neuronal membranes may contribute to the deficits in LTD typical of aging. Here, we show that cholesterol loss triggers p-Akt accumulation, which in turn perturbs the normal cellular and molecular responses induced by LTD, such as impaired AMPA receptor internalization and its reduced lateral diffusion. Electrophysiology recordings in brain slices of old mice and in anesthetized elderly rats demonstrate that the reduced hippocampal LTD associated with age can be rescued by cholesterol perfusion. Accordingly, cholesterol replenishment in aging animals improves hippocampal-dependent learning and memory in the water maze test.publishedVersionFil: Martín, Mauricio Gerardo. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; España.Fil: Martín, Mauricio Gerardo. Universidad Autónoma de Madrid. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; España.Fil: Martín, Mauricio Gerardo. Katholieke Universiteit Leuven. Center for Human Genetics. VIB Center for the Biology of Disease; Bélgica.Fil: Ahmed, Tariq. Katholieke Universiteit Leuven. Faculty of Psychology and Educational Sciences. Laboratory of Biological Psychology; Bélgica.Fil: Korovaichuk, Alejandra. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Instituto Cajal. Departamento de Neurobiología Funcional y de Sistemas; España.Fil: Venero, César. Universidad Nacional de Educación a Distancia. Facultad de Psicología. Departamento de Psicobiología; España.Fil: Menchón, Silvia Adriana. Katholieke Universiteit Leuven. Center for Human Genetics. VIB Center for the Biology of Disease; Bélgica.Fil: Menchón, Silvia Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina.Fil: Menchón, Silvia Adriana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina.Fil: Salas, Isabel. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; España.Fil: Salas, Isabel. Universidad Autónoma de Madrid. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; España.Fil: Salas, Isabel. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; España.Fil: Munck, Sebastian. Katholieke Universiteit Leuven. Center for Human Genetics. VIB Center for the Biology of Disease; Bélgica.Fil: Herreras, Oscar. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Instituto Cajal. 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Cognitive decline is one of the many characteristics of aging. Reduced long-term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD) are thought to be responsible for this decline, although the precise mechanisms underlying LTP and LTD dampening in the old remain unclear. We previously showed that aging is accompanied by the loss of cholesterol from the hippocampus, which leads to PI3K/Akt phosphorylation. Given that Akt de-phosphorylation is required for glutamate receptor internalization and LTD, we hypothesized that the decrease in cholesterol in neuronal membranes may contribute to the deficits in LTD typical of aging. Here, we show that cholesterol loss triggers p-Akt accumulation, which in turn perturbs the normal cellular and molecular responses induced by LTD, such as impaired AMPA receptor internalization and its reduced lateral diffusion. Electrophysiology recordings in brain slices of old mice and in anesthetized elderly rats demonstrate that the reduced hippocampal LTD associated with age can be rescued by cholesterol perfusion. Accordingly, cholesterol replenishment in aging animals improves hippocampal-dependent learning and memory in the water maze test.
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