Force Spectroscopy Measurements Show That Cortical Neurons Exposed to Excitotoxic Agonists Stiffen before Showing Evidence of Bleb Damage
Notice bibliographique
Résumé
In ischemic and traumatic brain injury, hyperactivated glutamate (N-methyl-D-aspartic acid, NMDA) and sodium (Nav) channels trigger excitotoxic neuron death. Na(+), Ca(++) and H2O influx into affected neurons elicits swelling (increased cell volume) and pathological blebbing (disassociation of the plasma membrane's bilayer from its spectrin-actomyosin matrix). Though usually conflated in injured tissue, cell swelling and blebbing are distinct processes. Around an injury core, salvageable neurons could be mildly swollen without yet having suffered the bleb-type membrane damage that, by rendering channels leaky and pumps dysfunctional, exacerbates the excitotoxic positive feedback spiral. Recognizing when neuronal inflation signifies non-lethal osmotic swelling versus blebbing should further efforts to salvage injury-penumbra neurons. To assess whether the mechanical properties of osmotically-swollen versus excitotoxically-blebbing neurons might be cytomechanically distinguishable, we measured cortical neuron elasticity (gauged via atomic force microscopy (AFM)-based force spectroscopy) upon brief exposure to hypotonicity or to excitotoxic agonists (glutamate and Nav channel activators, NMDA and veratridine). Though unperturbed by solution exchange per se, elasticity increased abruptly with hypotonicity, with NMDA and with veratridine. Neurons then invariably softened towards or below the pre-treatment level, sometimes starting before the washout. The initial channel-mediated stiffening bespeaks an abrupt elevation of hydrostatic pressure linked to NMDA or Nav channel-mediated ion/H2O fluxes, together with increased [Ca(++)]int-mediated submembrane actomyosin contractility. The subsequent softening to below-control levels is consistent with the onset of a lethal level of bleb damage. These findings indicate that dissection/identification of molecular events during the excitotoxic transition from stiff/swollen to soft/blebbing is warranted and should be feasible.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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