Unraveling lipopolysaccharide-induced behavioral and molecular effects in Lymnaea stagnalis, an emerging model organism for translational neuroscience
Notice bibliographique
Résumé
In this study, we employed a reductionist (yet not simplistic) approach utilizing the established invertebrate model system of the pond snail, Lymnaea stagnalis , to investigate the behavioral and molecular effects of systemic administration of lipopolysaccharide (LPS)—a bacterial endotoxin—on the snails' central ring ganglia. Snails received injections of either a low dose (2.5 μg) or a high dose (25 μg) of LPS, and their behavioral and molecular responses were assessed at 2, 6, and 24 h post-injection. With the high dose, snails exhibited a significant increase in homeostatic aerial respiration lasting for at least 24 h, consistent with a sickness-like state induced by the immune challenge. Additionally, we found that when administered 2, 6, or 24 h before operant conditioning training, the high dose of LPS, impaired memory formation. To further explore the underlying molecular mechanisms, we examined the transcriptional effects of the two doses of LPS in the snails' central ring ganglia. Our analysis showed a dose- and time-dependent upregulation of immune and stress-related genes, including key enzymes involved in the kynurenine pathway (KP), toll-like receptor 4 (TLR4), and heat shock protein 70 (HSP70). Metabolomic analysis suggested that the high LPS dose shifted KP metabolism toward the production of neurotoxic metabolites within the ganglia, indicating a LPS-induced neuroinflammatory state. Together, our findings provide valuable insight into the conserved mechanisms of neuroinflammation in this invertebrate model, offering a simplified yet effective tool to further explore the molecular interactions between the immune and central nervous systems. • Lymnaea stagnalis was used to study behavioral and molecular effects of LPS. • High-dose LPS increased aerial respiration, indicating a sickness-like state. • LPS impaired learning and memory, mirroring effects seen in mammals. • LPS upregulated immune and stress genes in snail's central ring ganglia. • High-dose LPS shifted kynurenine metabolism toward neurotoxic metabolites in ganglia.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| 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 |
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