Las nanopartículas de sílice revelan un perfil detallado de neurodegeneración a lo largo de la vida de un organismo modelo
Autores: Limke, Annette; Poschmann, Gereon; Stühler, Kai; Petzsch, Patrick; Wachtmeister, Thorsten; von Mikecz, Anna
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Las nanopartículas de sílice revelan un perfil detallado de neurodegeneración a lo largo de la vida de un organismo modelo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Enfermedades neurodegenerativas
Neuronas serotoninérgicas
Neuronas dopaminérgicas
Envejecimiento
Nano sílice
Expresión génica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
La incidencia de enfermedades neurodegenerativas relacionadas con la edad está aumentando a nivel mundial. Sin embargo, la secuencia temporal de la neurodegeneración a lo largo de la vida adulta se comprende mal. Para identificar los puntos de inicio y el cronograma de los eventos neurodegenerativos, se monitorearon neuronas serotoninérgicas y dopaminérgicas en el organismo modelo, que tiene una esperanza de vida de 2-3 semanas. Se examinó la morfología neural desde nematodos jóvenes hasta viejos que fueron expuestos a nanopartículas de sílice. Los nematodos jóvenes mostraron fenotipos como la formación de perlas dendríticas en neuronas serotoninérgicas y dopaminérgicas que normalmente no se observan hasta la vejez. Durante el envejecimiento, la neurodegeneración se propaga desde neuronas ADF y PDE específicamente susceptibles en jóvenes hacia otras neuronas más resistentes, como las dopaminérgicas CEP en lombrices de mediana edad. La investigación de los rasgos neurodegenerativos y el comportamiento animal reveló una correlación temporal con la aceleración de defectos neuromusculares, como la eclosión interna en lombrices de 2 días. La transcriptómica y la proteómica de lombrices jóvenes expuestas a nano sílice mostraron un cambio en la expresión génica en relación con los grupos de ontología génica de señalización serotoninérgica y dopaminérgica, así como señalización de neuropeptidos. Consistente con esto, las cepas reporteras para nlp-3, nlp-14 y nlp-21 confirmaron la degeneración prematura de la neurona serotoninérgica HSN y otras neuronas en jóvenes. Los resultados identifican a los nematodos jóvenes como un grupo de edad vulnerable a los defectos neuronales inducidos por nano sílice, con una esperanza de vida saludable significativamente reducida. La neurodegeneración de neuronas específicas interfiere con la señalización de neurotransmisores clásicos, así como de neuropeptidos, y compromete comportamientos neuromusculares relacionados en fases críticas de la vida, como la fase reproductiva.
Descripción
La incidencia de enfermedades neurodegenerativas relacionadas con la edad está aumentando a nivel mundial. Sin embargo, la secuencia temporal de la neurodegeneración a lo largo de la vida adulta se comprende mal. Para identificar los puntos de inicio y el cronograma de los eventos neurodegenerativos, se monitorearon neuronas serotoninérgicas y dopaminérgicas en el organismo modelo, que tiene una esperanza de vida de 2-3 semanas. Se examinó la morfología neural desde nematodos jóvenes hasta viejos que fueron expuestos a nanopartículas de sílice. Los nematodos jóvenes mostraron fenotipos como la formación de perlas dendríticas en neuronas serotoninérgicas y dopaminérgicas que normalmente no se observan hasta la vejez. Durante el envejecimiento, la neurodegeneración se propaga desde neuronas ADF y PDE específicamente susceptibles en jóvenes hacia otras neuronas más resistentes, como las dopaminérgicas CEP en lombrices de mediana edad. La investigación de los rasgos neurodegenerativos y el comportamiento animal reveló una correlación temporal con la aceleración de defectos neuromusculares, como la eclosión interna en lombrices de 2 días. La transcriptómica y la proteómica de lombrices jóvenes expuestas a nano sílice mostraron un cambio en la expresión génica en relación con los grupos de ontología génica de señalización serotoninérgica y dopaminérgica, así como señalización de neuropeptidos. Consistente con esto, las cepas reporteras para nlp-3, nlp-14 y nlp-21 confirmaron la degeneración prematura de la neurona serotoninérgica HSN y otras neuronas en jóvenes. Los resultados identifican a los nematodos jóvenes como un grupo de edad vulnerable a los defectos neuronales inducidos por nano sílice, con una esperanza de vida saludable significativamente reducida. La neurodegeneración de neuronas específicas interfiere con la señalización de neurotransmisores clásicos, así como de neuropeptidos, y compromete comportamientos neuromusculares relacionados en fases críticas de la vida, como la fase reproductiva.