1. Attenuated levels of hippocampal connexin 43 and its phosphorylation correlate with antidepressant- and anxiolytic-like activities in mice
- Author
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Gaël Quesseveur, Xavier Fioramonti, Alexia Mathou, Jean-Arnaud Basile, Christian Giaume, Pascal Ezan, Corinne Leloup, Bruno P. Guiard, Hélène Halley, Claire Rampon, Benjamin Portal, Nicole Déglon, Santé mentale et santé publique (SMSP - U1178), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CRCA), Institut des sciences du cerveau de Toulouse. (ISCT), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Center for Interdisciplinary Research in Biology, UMR 7241, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Collège de France, Centre des Sciences du Goût et de l'Alimentation [Dijon] (CSGA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bourgogne (UB), Laboratory of Cellular and Molecular Neurotherapies, Department of Clinical Neurosciences, Centre Hospitalier Universitaire Vaudois [Lausanne] (CHUV), Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CIRB), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Collège de France (CdF)-PSL Research University (PSL), Fondation Recherche Medicale (FRM): DPP20151033959, Region Midi-Pyrenees, Guiard, Bruno P., Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut des sciences du cerveau de Toulouse. (ISCT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Labex MemoLife, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Collège de France (CdF (institution))-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB), Centre de Recherches sur la Cognition Animale - UMR5169 (CRCA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ProdInra, Archive Ouverte, Collège de France (CdF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-PSL Research University (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Santé mentale et santé publique ( SMSP - U1178 ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ), Centre de Recherches sur la Cognition Animale ( CRCA ), Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Collège de France, Centre des Sciences du Goût et de l'Alimentation [Dijon] ( CSGA ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université de Bourgogne ( UB ), Centre Hospitalier Universitaire Vaudois [Lausanne] ( CHUV ), Centre interdisciplinaire de recherche en biologie ( CIRB ), and Collège de France ( CdF ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
- Subjects
medicine.medical_specialty ,[ SDV.AEN ] Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition ,Serotonin reuptake inhibitor ,Population ,Connexin ,Hippocampus ,Hippocampal formation ,Anxiety ,lcsh:RC321-571 ,03 medical and health sciences ,Cellular and Molecular Neuroscience ,chemistry.chemical_compound ,stress ,0302 clinical medicine ,Corticosterone ,Internal medicine ,medicine ,Food and Nutrition ,[SDV.NEU] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC] ,education ,lcsh:Neurosciences. Biological psychiatry. Neuropsychiatry ,030304 developmental biology ,Original Research ,0303 health sciences ,education.field_of_study ,Fluoxetine ,Behavior ,Depression ,Neurosciences ,astrocytes ,connexin 43 ,antidepressants ,depression ,anxiety ,hippocampus ,behavior ,[SDV.AEN] Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition ,Endocrinology ,chemistry ,[ SDV.NEU ] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC] ,Neurons and Cognition ,Astrocytes ,Connexin 43 ,Alimentation et Nutrition ,Antidepressant ,[SDV.NEU]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC] ,sense organs ,Psychology ,[SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition ,030217 neurology & neurosurgery ,medicine.drug ,Neuroscience - Abstract
Clinical and preclinical studies have implicated glial anomalies in major depression. Conversely, evidence suggests that the activity of antidepressant drugs is based, at least in part, on their ability to stimulate density and/or activity of astrocytes, a major glial cell population. Despite this recent evidence, little is known about the mechanism(s) by which astrocytes regulate emotionality. Glial cells communicate with each other through gap junction channels (GJCs), while they can also directly interact with neurons by releasing gliotransmitters in the extracellular compartment via an hemichannels (HCs)-dependent process. Both GJCs and HCs are formed by two main protein subunits: connexins (Cx) 30 and 43 (Cx30 and Cx43). Here we investigate the role of hippocampal Cx43 in the regulation of depression-like symptoms using genetic and pharmacological approaches. The first aim of this study was to evaluate the impact of the constitutive knock-down of Cx43 on a set of behaviors known to be affected in depression. Conversely, the expression of Cx43 was assessed in the hippocampus of mice subjected to prolonged corticosterone exposure, given either alone or in combination with an antidepressant drug, the selective serotonin reuptake inhibitor fluoxetine. Our results indicate that the constitutive deficiency of Cx43 resulted in the expression of some characteristic hallmarks of antidepressant-/anxiolytic-like behavioral activities along with an improvement of cognitive performances. Moreover, in a new cohort of wild-type mice, we showed that corticosterone exposure elicited anxiety and depression-like abnormalities that were reversed by chronic administration of fluoxetine. Remarkably, corticosterone also increased hippocampal amounts of phosphorylated form of Cx43 whereas fluoxetine treatment normalized this parameter. From these results, we envision that antidepressant drugs may exert their therapeutic activity by decreasing the expression and/or activity of Cx43 resulting from a lower level of phosphorylation in the hippocampus.
- Published
- 2015
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