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Glucocorticoid receptor in astrocytes regulates midbrain dopamine neurodegeneration through connexin hemichannel activity

Authors :
Maatouk, Layal
Yi, Chenju
Carrillo-de Sauvage, Maria-Angeles
Compagnion, Anne-Claire
Hunot, Stéphane
Ezan, Pascal
Hirsch, Etienne
Koulakoff, Annette
Pfrieger, Frank
Tronche, Francois
Leybaert, Luc
Giaume, Christian
Vyas, Sheela
Neurosciences Paris Seine (NPS)
Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CIRB)
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)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire des Maladies Neurodégénératives - UMR 9199 (LMN)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Service MIRCEN (MIRCEN)
Université Paris-Saclay-Institut de Biologie François JACOB (JACOB)
Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Biologie François JACOB (JACOB)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP]
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut des Neurosciences Cellulaires et Intégratives (INCI)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Universiteit Gent = Ghent University [Belgium] (UGENT)
Neuroscience Paris Seine (NPS)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Service MIRCEN (MIRCEN)
Institut de Biologie François JACOB (JACOB)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Ghent University [Belgium] (UGENT)
École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Service MIRCEN (MIRCEN)
Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie François JACOB (JACOB)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie François JACOB (JACOB)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM)
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP]
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Universiteit Gent = Ghent University (UGENT)
Source :
Cell Death and Differentiation, Cell Death and Differentiation, Nature Publishing Group, 2018, ⟨10.1038/s41418-018-0150-3⟩, CELL DEATH AND DIFFERENTIATION, Cell Death and Differentiation, 2019, 26, pp.580-596. ⟨10.1038/s41418-018-0150-3⟩
Publication Year :
2018
Publisher :
HAL CCSD, 2018.

Abstract

International audience; The precise contribution of astrocytes in neuroinflammatory process occurring in Parkinson’s disease (PD) is not well characterized. In this study, using GRCx30CreERT2 mice that are conditionally inactivated for glucocorticoid receptor (GR) in astrocytes, we have examined the actions of astrocytic GR during dopamine neuron (DN) degeneration triggered by the neurotoxin 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP). The results show significantly augmented DN loss in GRCx30CreERT2 mutant mice in substantia nigra (SN) compared to controls. Hypertrophy of microglia but not of astrocytes was greatly enhanced in SN of these astrocytic GR mutants intoxicated with MPTP, indicating heightened microglial reactivity compared to similarly-treated control mice. In the SN of GR astrocyte mutants, specific inflammation-associated transcripts ICAM-1, TNF-α and Il-1β as well as TNF-α protein levels were significantly elevated after MPTP neurotoxicity compared to controls. Interestingly, this paralleled increased connexin hemichannel activity and elevated intracellular calcium levels in astrocytes examined in acute midbrain slices from control and mutant mice treated with MPP+ . The increased connexin-43 hemichannel activity was found in vivo in MPTP-intoxicated mice. Importantly, treatment of MPTP-injected GRCx30CreERT2 mutant mice with TAT-Gap19 peptide, a specific connexin-43 hemichannel blocker, reverted both DN loss and microglial activation; in wild-type mice there was partial but significant survival effect. In the SN of post-mortem PD patients, a significant decrease in the number of astrocytes expressing nuclear GR was observed, suggesting the participation of astrocytic GR deregulation of inflammatory process in PD. Overall, these data provide mechanistic insights into GR-modulated processes in vivo, specifically in astrocytes, that contribute to a pro-inflammatory state and dopamine neurodegeneration in PD pathology.

Details

Language :
English
ISSN :
13509047 and 14765403
Database :
OpenAIRE
Journal :
Cell Death and Differentiation, Cell Death and Differentiation, Nature Publishing Group, 2018, ⟨10.1038/s41418-018-0150-3⟩, CELL DEATH AND DIFFERENTIATION, Cell Death and Differentiation, 2019, 26, pp.580-596. ⟨10.1038/s41418-018-0150-3⟩
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..e0e3c63fc845c565f00c20aeb3ff2fda