Decreases in mitochondrial reactive oxygen species initiate GABA<sub>A</sub> receptor‐mediated electrical suppression in anoxia‐tolerant turtle neurons
Notice bibliographique
Résumé
Key points Anoxia induces hyper‐excitability and cell death in mammalian brain but in the western painted turtle ( Chrysemys picta bellii ) enhanced GABA transmission prevents injury. The mechanism responsible for increased GABA transmission is unknown; however, reactive oxygen species (ROS) generated by mitochondria may play a role because this is an oxygen‐sensitive process. In this study, we show that inhibition of mitochondrial ROS production is sufficient to initiate a redox‐sensitive GABA signalling cascade that suppresses pyramidal neuron action potential frequency. These results further our understanding of the turtle's unique strategy for reducing ATP consumption during anoxia and highlights a natural mechanism in which to explore therapies to protect mammalian brain from low‐oxygen insults (e.g. cerebral stroke). Abstract Anoxia induces hyper‐excitability and cell death in mammalian brain but in the anoxia‐tolerant western painted turtle ( Chrysemys picta bellii ) neuronal electrical activity is suppressed (i.e. spike arrest), adenosine triphosphate (ATP) consumption is reduced, and cell death does not occur. Electrical suppression is primarily the result of enhanced γ‐aminobutyric acid (GABA) transmission; however, the underlying mechanism responsible for initiating oxygen‐sensitive GABAergic spike arrest is unknown. In turtle cortical pyramidal neurons there are three types of GABA A receptor‐mediated currents: spontaneous inhibitory postsynaptic currents (IPSCs), giant IPSCs and tonic currents. The aim of this study was to assess the effects of reactive oxygen species (ROS) scavenging on these three currents since ROS levels naturally decrease with anoxia and may serve as a redox signal to initiate spike arrest. We found that anoxia, pharmacological ROS scavenging, or inhibition of mitochondrial ROS generation enhanced all three types of GABA currents, with tonic currents comprising ∼50% of the total current. Application of hydrogen peroxide inhibited all three GABA currents, demonstrating a reversible redox‐sensitive signalling mechanism. We conclude that anoxia‐mediated decreases in mitochondrial ROS production are sufficient to initiate a redox‐sensitive inhibitory GABA signalling cascade that suppresses electrical activity when oxygen is limited. This unique strategy for reducing neuronal ATP consumption during anoxia represents a natural mechanism in which to explore therapies to protect mammalian brain from low‐oxygen insults.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».