Rescue of the Functional Alterations of Motor Cortical Circuits in Arginase Deficiency by Neonatal Gene Therapy
Notice bibliographique
Résumé
UNLABELLED: Arginase 1 deficiency is a urea cycle disorder associated with hyperargininemia, spastic diplegia, loss of ambulation, intellectual disability, and seizures. To gain insight on how loss of arginase expression affects the excitability and synaptic connectivity of the cortical neurons in the developing brain, we used anatomical, ultrastructural, and electrophysiological techniques to determine how single-copy and double-copy arginase deletion affects cortical circuits in mice. We find that the loss of arginase 1 expression results in decreased dendritic complexity, decreased excitatory and inhibitory synapse numbers, decreased intrinsic excitability, and altered synaptic transmission in layer 5 motor cortical neurons. Hepatic arginase 1 gene therapy using adeno-associated virus rescued nearly all these abnormalities when administered to neonatal homozygous knock-out animals. Therefore, gene therapeutic strategies can reverse physiological and anatomical markers of arginase 1 deficiency and therefore may be of therapeutic benefit for the neurological disabilities in this syndrome. SIGNIFICANCE STATEMENT: These studies are one of the few investigations to try to understand the underlying neurological dysfunction that occurs in urea cycle disorders and the only to examine arginase deficiency. We have demonstrated by multiple modalities that, in murine layer 5 cortical neurons, a gradation of abnormalities exists based on the functional copy number of arginase: intrinsic excitability is altered, there is decreased density in asymmetrical and perisomatic synapses, and analysis of the dendritic complexity is lowest in the homozygous knock-out. With neonatal administration of adeno-associated virus expressing arginase, there is near-total recovery of the abnormalities in neurons and cortical circuits, supporting the concept that neonatal gene therapy may prevent the functional abnormalities that occur in arginase deficiency.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».