Traumatic Axonal Injury Induces Proteolytic Cleavage of the Voltage-Gated Sodium Channels Modulated by Tetrodotoxin and Protease Inhibitors
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Notice bibliographique
Résumé
We demonstrated previously that dynamic stretch injury of cultured axons induces structural changes and Ca2+ influx modulated by tetrodotoxin (TTX)-sensitive voltage-gated sodium channels (NaChs). In the present study, we evaluated potential damage to the NaCh alpha-subunit, which can cause noninactivation of NaChs. In addition, we explored the effects of pre-injury and post-injury treatment with TTX and protease inhibition on proteolysis of the NaCh alpha-subunit and intra-axonal calcium levels ([Ca2+]i) over 60 min after trauma. After stretch injury, we found that [Ca2+]i continued to increase in untreated axons for at least 60 min. We also observed that the III-IV intra-axonal loop of the NaCh alpha-subunit was proteolyzed between 5 and 20 min after trauma. Pre-injury treatment of the axons with TTX completely abolished the posttraumatic increase in [Ca2+]i and proteolysis of the NaCh alpha-subunit. In addition, both pre-injury and post-injury inhibition of protease activity attenuated long-term increases in [Ca2+]i as well as mitigating degradation of the NaCh alpha-subunit. These results suggest a unique "feed-forward" deleterious process initiated by mechanical trauma of axons. Na+ influx through NaChs resulting from axonal deformation triggers initial increases in [Ca2+]i and subsequent proteolysis of the NaCh-subunit. In turn, degradation of the alpha-subunit promotes persistent elevations in [Ca2+]i, fueling additional pathologic changes. These observations may have important implications for developing therapeutic strategies for axonal trauma.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
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|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
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