scholarly journals The Role of Gut Microbiota in Chronic Itch-Evoked Novel Object Recognition-Related Cognitive Dysfunction in Mice

2021 ◽  
Vol 8 ◽  
Author(s):  
Yujuan Li ◽  
Wencui Zhang ◽  
Tainning Sun ◽  
Baowen Liu ◽  
Anne Manyande ◽  
...  

The high incidence of patients with chronic itch highlights the importance of fundamental research. Recent advances in the interface of gut microbiota have shed new light into exploring this phenomenon. However, it is unknown whether gut microbiota plays a role in chronic itch in rodents with or without cognitive dysfunction. In this study, the role of gut microbiota in diphenylcyclopropenone (DCP)-evoked chronic itch was investigated in mice and hierarchical cluster analysis of novel object recognition test (ORT) results were used to classify DCP-evoked itch model in mice with or without cognitive dysfunction (CD)-like phenotype and 16S ribosomal RNA (rRNA) gene sequencing was used to compare gut bacterial composition between CD (Susceptible) and Non-CD phenotypes (Unsusceptible) in chronic itch mice. Results showed that the microbiota composition was significantly altered by DCP-evoked chronic itch and chronic itch induced novel object recognition-related CD. However, abnormal gut microbiota composition induced by chronic itch may not be correlated with novel object recognition-related CD.

2013 ◽  
Vol 701 (1-3) ◽  
pp. 27-32 ◽  
Author(s):  
Karolina J. Janczura ◽  
Rafal T. Olszewski ◽  
Tomasz Bzdega ◽  
Dean J. Bacich ◽  
Warren D. Heston ◽  
...  

2018 ◽  
Author(s):  
Πάρης Άγιος

Εισαγωγή: H κεταμίνη μέχρι σήμερα έχει μελετηθεί εκτεταμένα, κλινικά και εργαστηριακά, με σκοπό να καθοριστούν τόσο ο μηχανισμός δράσης της όσο και το καταλληλότερο πεδίο εφαρμογής της στην κλινική πράξη. Η κύρια φαρμακολογική ενέργεια της κεταμίνης οφείλεται στην ανταγωνιστική δράση της στους υποδοχείς του N-μέθυλο-D-ασπαραγινικού οξέος (NMDA) επιφέροντας αναλγητική και αναισθητική δράση. ‘Ερευνες έχουν αποκαλύψει τον σημαντικό ρόλο των NMDA υποδοχέων στο μηχανισμό του πόνου. Ο ιππόκαμπος που θεωρείται το κέντρο της μνήμης στο κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ),είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος στα νευροτοξικά φάρμακα. Επίσης, ο ιππόκαμπος είναι η περιοχή του εγκεφάλου που έχει μελετηθεί περισσότερο από κάθε άλλη για τον σημαντικό ρόλο των NMDA υποδοχέων στη συναπτική πλαστικότητα, στη μνήμη και τη μάθηση.Σκοπός της μελέτης: Η διαχείριση των ασθενών με νευροπαθητικό πόνο παρουσιάζει πολλές δυσκολίες και η αποτελεσματική θεραπεία τους αποτελεί πρόκληση στην κλινική πράξη. Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι αφενός να μελετήσει την αποτελεσματικότητα της χορήγησης υποαναισθητικής δόσης κεταμίνης στην ελάττωση του νευροπαθητικού πόνου και αφετέρου να συνεισφέρει στην αποσαφήνιση των ανεπιθύμητων ενεργειών που προκαλούνται -κατά κύριο λόγο στη λειτουργικότητα του ιπποκάμπου και κατ' επέκταση στις διεργασίες μνήμης- από τη χρόνια χρήση αναλγητικών δόσεων κεταμίνης. Με δεδομένη τη συσχέτιση που φαίνεται να υπάρχει μεταξύ διαβητικής νευροπάθειας και χρόνιου νευροπαθητικού πόνου, η μελέτη όλων των ανωτέρω στηρίχτηκε σε πειραματικά πρωτόκολλα που εφαρμόστηκαν και σε διαβητικές ομάδες επίμυων.Υλικό-Μέθοδος: Για την διεξαγωγή του πειράματος χρησιμοποιήθηκαν συνολικά 56 επίμυες (Wistar), ηλικίας 10-12 εβδομάδων και βάρους 250 έως 320 γραμμαρίων. Στην πρώτη φάση (Φάση Α) πραγματοποιήθηκαν δοκιμασίες με σκοπό να προσδιοριστεί αν η χορήγηση κεταμίνης σε φυσιολογικούς και διαβητικούς επίμυες μετά από πρόκληση νευροπαθητικού πόνου έχει αναλγητική επίδραση. H πρόκληση περιφερικού νευροπαθητικού πόνου πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο της αξονότμησης-σύνθλιψης (crush) του ισχιακού νεύρου. Οι επίμυες χωρίστηκαν αρχικά σε 2 ίσες ομάδες. Την ομάδα ελέγχου (N/S 0,9%) και την πειραματική ομάδα (κεταμίνη 5 mg/kg). Στη συνέχεια οι επίμυες κάθε ομάδας χωρίστηκαν τυχαία σε τέσσερις υποομάδες. Tους φυσιολογικούς (n=7), τους διαβητικούς(n=7), τους φυσιολογικούς οι οποίοι υποβλήθηκαν σε χειρουργείο αξονότμησης του ισχιακού νεύρου (n=7) και τους διαβητικούς οι οποίοι υποβλήθηκαν σε χειρουργείο αξονότμησης του ισχιακού νεύρου (n=7). Σε όλους τους επίμυες έγινε μελέτη της μηχανικής αλλοδυνίας με το Von Frey test και της θερμής υπεραλγησίας με το Hot Plate test. Ακολούθησε η δεύτερη φάση του πειράματος (Φάση Β) κατά την οποία μελετήθηκε η επίδραση της χρόνιας χορήγησης κεταμίνης στη μνήμη των επίμυων, μέσω της δοκιμασίας αναγνώρισης καινοφανούς αντικειμένου (Novel Object Recognition Task).Αποτελέσματα: Κατά τον έλεγχο της μηχανικής αλλοδυνίας (Von Frey test) δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των φυσιολογικών, φυσιολογικών/crush και διαβητικών/ crush επίμυων όταν αυτοί τέθηκαν σε σύγκριση με τις αντίστοιχες ομάδες στους οποίους όμως είχε χορηγηθεί κεταμίνη. Κατά τον έλεγχο θερμικής υπεραλγησίας (Plantar test) παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στο χρόνο αντίδρασης των φυσιολογικών ποντικιών, των crush ποντικιών και των crush/διαβητικών ποντικιών έναντι των φυσιολογικών ποντικιών, των crush ποντικιών και των crush/διαβητικών ποντικιών στα οποία είχε χορηγηθεί κεταμίνη. Στη δοκιμασία ελέγχου μνήμης (Novel Object Recognition Test) και πιο συγκεκριμένα στην Γ΄ φάση (έλεγχος βραχυπρόθεσμης μνήμης) τα φυσιολογικά ποντίκια που έχουν λάβει κεταμίνη εμφανίζουν υψηλότερη τιμή έναντι των φυσιολογικών ποντικιών. Στις ομάδες των διαβητικών ποντικιών, των crush ποντικιών και των crush/διαβητικών ποντικιών έναντι των αντίστοιχων ομάδων που έχουν λάβει κεταμίνη δεν υπάρχουν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ τους σε καμία φάση της δοκιμασίας.Συμπεράσματα: Βάση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν η μηχανική αλλοδυνία δεν αντιμετωπίζεται αποτελεσματικά με τη χορήγηση κεταμίνης Η μόνη στατιστικά σημαντική διαφορά που διαπιστώθηκε αφορούσε τους διαβητικούς -υπό την επίδραση κεταμίνης- επίμυες στους οποίους απαιτήθηκαν σημαντικά υψηλότερες τιμές ασκούμενης πίεσης κατά τη δοκιμασία Von Frey προκειμένου να εκδηλωθεί αντίδραση απόσυρσης. Η κεταμίνη μπορεί να αποτελέσει ικανή φαρμακευτική επιλογή στις περιπτώσεις ασθενών με χρόνιο νευροπαθητικό άλγος χωρίς ωστόσο να προκρίνεται σε σημαντικό βαθμό η επιλογή της έναντι των λοιπών επιλογών που χρησιμοποιούνται στην καθημερινή κλινική πράξη. Μετά τη χορήγηση κεταμίνης οι φυσιολογικοί, φυσιολογικοί/crush και οι crush/διαβητικοί επίμυες παρουσίαζαν μεγαλύτερους χρόνους εκδήλωσης αντίδρασης (σε στατιστικά σημαντικό βαθμό) στη δοκιμασία θερμικής υπεραλγησίας. ‘Οσον αφορά τη δοκιμασία αναγνώρισης καινοφανούς δεν προέκυψαν στατιστικώς σημαντικές διαφορές μεταξύ των επίμυων που έλαβαν κεταμίνη και εκείνων που δεν έλαβαν.


2020 ◽  
Author(s):  
Fan Ye ◽  
Shiming Tian ◽  
Huimin Hu ◽  
Zhengwen Yu

Abstract Background: The expression of SIN3A is closely correlated with electroacupuncture (EA) treatment efficacy of scopolamine-induced amnesia (SIA), but its underlying mechanisms remain to be further explored. Methods: Quantitative real-time PCR was performed to analyze the expression of candidate microRNAs (miRNAs) and SIN3A mRNA in a rat model of SIA. Western blot was carried out to evaluate the differential expression of SIN3A proteins under different circumstances. Luciferase assay was used to explore the inhibitory role of certain miRNAs in SIN3A expression. A novel object recognition (NOR) test was performed to assess the memory function of SIA rats undergoing EA treatment. Immunohistochemistry was carried out to evaluate the expression of SIN3A in the hippocampus of SIA rats. Results: Rno-miR-183-5p, rno-miR-34c-3p and rno-miR-210-3p were significantly up-regulated in SIA rats treated with EA. In addition, rno-miR-183-5p and rno-miR-210-3p exerted an inhibitory effect on SIN3A expression. EA treatment of SIA rats effectively restored the dysregulated expression of rno-miR-183-5p, rno-miR-210-3p and SIN3A. EA treatment also promoted the inhibited expression of neuronal IEGs including Arc, Egr1, Homer1 and Narp in the hippocampus of SIA rats. Accordingly, the NOR test also confirmed the effect of EA treatment on the improvement of memory in SIA rats.Conclusion: In summary, the findings of this study demonstrated that scopolamine-induced amnesia was associated with downregulated expression of miR-210/miR-183 and upregulated expression of SIN3A. Furthermore, treatment with EA alleviated scopolamine-induced amnesia in rats and was associated with upregulated expression of miR-210/miR-183 and downregulated expression of SIN3A.


2020 ◽  
Author(s):  
Fan Ye ◽  
Shiming Tian ◽  
Huimin Hu ◽  
Zhengwen Yu

Abstract Background: The expression of SIN3A is closely correlated with electroacupuncture (EA) treatment efficacy of scopolamine-induced amnesia (SIA), but its underlying mechanisms remain to be further explored. Methods: Quantitative real-time PCR was performed to analyze the expression of candidate microRNAs (miRNAs) and SIN3A mRNA in a rat model of SIA. Western blot was carried out to evaluate the differential expression of SIN3A proteins under different circumstances. Luciferase assay was used to explore the inhibitory role of certain miRNAs in SIN3A expression. A novel object recognition (NOR) test was performed to assess the memory function of SIA rats undergoing EA treatment. Immunohistochemistry was carried out to evaluate the expression of SIN3A in the hippocampus of SIA rats. Results: Rno-miR-183-5p, rno-miR-34c-3p and rno-miR-210-3p were significantly up-regulated in SIA rats treated with EA. In addition, rno-miR-183-5p and rno-miR-210-3p exerted an inhibitory effect on SIN3A expression. EA treatment of SIA rats effectively restored the dysregulated expression of rno-miR-183-5p, rno-miR-210-3p and SIN3A. EA treatment also promoted the inhibited expression of neuronal IEGs including Arc, Egr1, Homer1 and Narp in the hippocampus of SIA rats. Accordingly, the NOR test also confirmed the effect of EA treatment on the improvement of memory in SIA rats. Conclusion: In summary, the findings of this study demonstrated that scopolamine-induced amnesia was associated with downregulated expression of miR-210/miR-183 and upregulated expression of SIN3A. Furthermore, treatment with EA alleviated scopolamine-induced amnesia in rats and was associated with upregulated expression of miR-210/miR-183 and downregulated expression of SIN3A.


2020 ◽  
Vol 8 (8) ◽  
pp. 1151
Author(s):  
Peris M. Munyaka ◽  
Fany Blanc ◽  
Jordi Estellé ◽  
Gaëtan Lemonnier ◽  
Jean-Jacques Leplat ◽  
...  

The gut microbiota comprises a large and diverse community of bacteria that play a significant role in swine health. Indeed, there is a tight association between the enteric immune system and the overall composition and richness of the microbiota, which is key in the induction, training and function of the host immunity, and may therefore, influence the immune response to vaccination. Using vaccination against Mycoplasma hyopneumoniae (M. hyo) as a model, we investigated the potential of early-life gut microbiota in predicting vaccine response and explored the post-vaccination dynamics of fecal microbiota at later time points. At 28 days of age (0 days post-vaccination; dpv), healthy piglets were vaccinated, and a booster vaccine was administered at 21 dpv. Blood samples were collected at 0, 21, 28, 35, and 118 dpv to measure M. hyo-specific IgG levels. Fecal samples for 16S rRNA gene amplicon sequencing were collected at 0, 21, 35, and 118 dpv. The results showed variability in antibody response among individual pigs, whilst pre-vaccination operational taxonomic units (OTUs) primarily belonging to Prevotella, [Prevotella], Anaerovibrio, and Sutterella appeared to best-predict vaccine response. Microbiota composition did not differ between the vaccinated and non-vaccinated pigs at post-vaccination time points, but the time effect was significant irrespective of the animals’ vaccination status. Our study provides insight into the role of pre-vaccination gut microbiota composition in vaccine response and emphasizes the importance of studies on full metagenomes and microbial metabolites aimed at deciphering the role of specific bacteria and bacterial genes in the modulation of vaccine response.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document