Cognitive dysfunction induced by ketamine and xylazine anesthesia is associated with tau hyperphosphorylation following CaMKII activation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Recent studies indicate that anesthesia is likely to contribute to the development and exacerbation of neurodegenerative disorders such as Alzheimer’s disease (AD). Although it is well established that tau hyperphosphorylation is induced following anesthesia and is a major neuropathological hallmark of AD, the relationship between tau pathology and post‐anesthetic memory impairment remains unclear. The main objective of this study was to determine if tau phosphorylation and cognitive function in mice are altered by ketamine/xylazine, a common regimen of general anesthesia used in animal research and veterinary medicine. Method Mice were anesthetized with intraperitoneal (ip) injections of ketamine/xylazine, and tau phosphorylation was evaluated in hypothermic and normothermic conditions 1 h and 6 h following anesthesia. To delineate the mechanisms underlying tau phosphorylation, we assessed by electrophoresis the levels of phosphorylation and activity of various kinases and phosphatases known to regulate tau phosphorylation. Post‐anesthetic memory deficits induced by ketamine/xylazine were examined in two different behavioral paradigms, the Y maze and passive avoidance task (PAT). Result Ketamine and xylazine have an additive and rapid effect on the phosphorylated state of tau. Mechanistically, we found that activation of calmodulin‐dependent protein kinase II (CaMKII) is the major upstream molecular event leading to tau hyperphosphorylation following ketamine/xylazine anesthesia in mice. Moreover, we observed that intracerebroventricular (icv) injection of the selective CaMKII inhibitor KN93 attenuated tau hyperphosphorylation and post‐anesthetic memory deficits induced by ketamine/xylazine in the Y maze and PAT paradigms. Ketamine/xylazine also had a marked impact on many other key molecular signaling pathways involving ERK, GSK3, STEP, Akt, Src, and the GluN2B subunit of the NMDAR. Conclusion This study demonstrates that cognitive impairments induced by ketamine/xylazine exposure are associated with tau hyperphosphorylation mainly through CaMKII activation in mice. Our results also revealed major molecular and cognitive effects of the widely used anesthetic ketamine/xylazine in animal research and veterinary practice, and call for high precaution and careful monitoring when used in laboratory animal settings to avoid artifactual results.
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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) | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 ».