Brak ekspresji białka tau modyfikuje zmiany neuroplastyczności związane z epileptogenezą w brzusznej części zwoju zębatego w muszim modelu padaczki skroniowej
Lack of tau expression modifies epileptogenesis associated neuroplasticity in the ventral dentate gyrus in a mouse model of temporal lobe epilepsy
W skrócie
[Preprint - wstępne wyniki] Badanie pokazuje, że myszy pozbawione białka tau rozwijają napady epilepsji wolniej niż myszy normalne, mimo że wciąż je mają. Naukowcy odkryli, że brak tau powoduje zwiększone hamowanie sygnałów elektrycznych w części mózgu zwanej zwrojem zębatym, zarówno blisko miejsca urazu jak i z drugiej strony mózgu. Wyniki sugerują, że białko tau kontroluje reorganizację połączeń między neuronami podczas rozwoju epilepsji, a jego brak chroniący przed atakami może działać poprzez wzmocnienie naturalnych mechanizmów hamujących aktywność mózgu.
Oryginalny abstract (angielski)
Deletion of the microtubule-associated protein, tau reduces seizure burden in rodent models of genetic epilepsies and suppresses evoked seizures. In the intrahippocampal kainate (IHK) model of acquired temporal lobe epilepsy (TLE), mice lacking tau expression develop spontaneous seizures, but at a lower rate than controls. Mechanisms by which tau deletion modifies the development of acquired TLE are not well understood, but a modification of the synaptic reorganization that accompanies epileptogenesis may contribute to modified seizure expression. Increased inhibitory synaptic input to dorsal dentate granule cells (DGCs) contralateral to the focal kainate injection results after development of TLE in tau-/- mice, but inhibitory synaptic reorganization distal to the kainate lesion is undefined in this model. We therefore investigated how development of TLE modifies excitability and synaptic transmission in DGCs of the ventral dentate gyrus, distant from the kainate lesion. Our results show that development of TLE increases evoked action potential firing of ventral DGCs (vDGCs) in mice that develop TLE, demonstrating an effect of TLE development on excitability of DGCs distant from the focal injury. After development of TLE, DGCs from tau-/- mice received increased inhibitory synaptic input bilaterally, suggesting that tau expression suppresses inhibitory synaptic reorganization in DGCs. Optogenetic stimulation of interneurons in tau-/- mice revealed increased inhibitory synaptic input to vDGCs and an increase in inhibitory convergence onto vDGCs once epileptogenesis occurred. Therefore, tau deletion modifies spontaneous seizure expression after epileptogenesis in mice, potentially involving increased synaptic inhibition of DGCs throughout the dentate gyrus.