Referencia

M. Segarra-Mondejar, S. Casellas-Díaz, M. Ramiro-Pareta, C. Müller-Sánchez, A. Martorell-Riera, I. Hermelo, M. Reina, J. Aragonés, O. M. Martínez-Estrada, and F. X. Soriano, “Synaptic activity-induced glycolysis facilitates membrane lipid provision and neurite outgrowth.,” EMBO J., p. e97368, Apr. 2018. EMBJOJ cover April 2018

Autores

Marc Segarra-Mondejar , Sergi Casellas-Díaz, Marina Ramiro-Pareta, Alejandro Martorell-Riera , Ismaïl Hermelo-Akhtar, Manuel Reina, Julián Aragonés, Ofelia M. Martínez-Estrada, Francesc X. Soriano

Resumen

The formation of neurites is an important process affecting the cognitive abilities of an organism. Neurite growth requires the addition of new membranes, but the metabolic remodeling necessary to supply lipids for membrane expansion is poorly understood. Here, we show that synaptic activity, one of the most important inducers of neurite growth, transcriptionally regulates the expression of neuronal glucose transporter Glut3 and rate‐limiting enzymes of glycolysis, resulting in enhanced glucose uptake and metabolism that is partly used for lipid synthesis. Mechanistically, CREB regulates the expression of Glut3 and Siah2, the latter and LDH activity promoting the normoxic stabilization of HIF‐1α that regulates the expression of rate‐limiting genes of glycolysis. The expression of dominant‐negative HIF‐1α or Glut3 knockdown blocks activity‐dependent neurite growth in vitro while pharmacological inhibition of the glycolysis and specific ablation of HIF‐1α in early postnatal mice impairs the neurite architecture. These results suggest that the manipulation of neuronal glucose metabolism could be used to treat some brain developmental disorders.

 

Descripción

La formación de nuevas neuritas es un proceso clave para el correcto desarrollo del sistema nervioso. El crecimiento neurítico requiere la generación de nuevas membranas. No obstante, los cambios metabólicos que hacen posible la síntesis de estas han sido poco estudiados. En este artículo, mostramos que la actividad sináptica, uno de los principales inductores del crecimiento neuronal, incrementa el transporte de glucosa y su metabolismo con el objetivo de promover la síntesis de lípidos destinados al crecimiento neurítico. La inducción de ambos procesos se da a nivel transcripcional. La activación del factor de transcripción CREB activa la expresión de Glut 3, el principal transportador de glucosa en neuronas, y de Siah2, implicado en la estabilización de HIF-1a. HIF-1a, por último, es el encargado de inducir la transcripción de los genes limitantes del metabolismo de la glucosa. Estos resultados abren una nueva vía en el tratamiento de enfermedades que afectan al desarrollo del sistema nervioso central.

 

 

Foto grupomayo2018

 

REFERENCIA DEL GRUPO INVESTIGADOR

El grupo dirigido por el Dr. Francesc X. Soriano se centra en el estudio de los mecanismos moleculares que determinan la muerte o la supervivencia neuronal. A pesar de la gran variedad de enfermedades neurodegenerativas la mayoría de ellas presentan problemas en la función mitocondrial. En nuestro grupo estudiamos cómo la viabilidad neuronal se ve afectado por cambios en la dinámica mitocondrial. Por otro lado, es bien sabido que la actividad sináptica juega un papel clave en neuroprotección. Por lo tanto tratamos de determinar qué vías pro-supervivencia son reguladas por la actividad sináptica y como podemos inducirlas para tratar enfermedades neurodegenerativas.

 Descargar el artículo 

¿Acabas de publicar un artículo interesante?

Manda la referencia a través de nuestro formulario.  Límite de edad 32 años. Los artículos seleccionados serán destacados como artículos del mes y participarán en el Premio al mejor artículo de jóvenes de la SEBBM, que se entregará en el congreso de la SEBBM (inscripción y alojamiento gratuitos).

Otros "Artículos del mes"

A broad atlas of somatic hypermutation allows prediction of activation-induced deaminase targets

02-07-2018

Activation-induced deaminase (AID) initiates antibody diversification in germinal center (GC) B cells through the deamination of cytosines on immunoglobulin genes. AID can also target other regions in the genome, triggering...

Leer más

Deciphering the Dynamic Transcriptional and Post-transcriptional Networks of Macrophages in the Healthy Heart and after Myocardial Injury

01-06-2018

Our group is interested in the behavior and transcriptional regulation of macrophages in the context of complex disease environments. We have generated a whole transcriptome dataset (mRNA, miRNA, and lincRNA)...

Leer más

Synaptic activity‐induced glycolysis facilitates membrane lipid provision and neurite outgrowth

01-05-2018

La formación de nuevas neuritas es un proceso clave para el correcto desarrollo del sistema nervioso. El crecimiento neurítico requiere la generación de nuevas membranas. No obstante, los cambios metabólicos...

Leer más

Mechanisms of bacterial membrane permeabilization by crotalicidin (Ctn) and its fragment Ctn(15-34), antimicrobial peptides from rattlesnake venom.

04-04-2018

La crotalicidina, un péptido del veneno de una serpiente de cascabel, tiene entre otras propiedades una potente acción antimicrobiana. Un fragmento resultante de la disección racional del péptido nativo presenta...

Leer más

Functional optimization of broadly neutralizing HIV-1 antibody 10E8 by promoting membrane interactions

01-03-2018

El anticuerpo 10E8 representa uno de los anticuerpos anti-VIH con mayor cobertura de neutralización y potencia descrito a día de hoy. Su epítopo se localiza en una región próxima a...

Leer más

Molecular mechanism for the subversion of the retromer coat by the Legionella effector RidL

01-02-2018

La legionelosis o enfermedad del legionario es una neumonía potencialmente fatal, causada por la bacteria Legionella pneumophila. Durante la infección, la bacteria trasloca un gran número de proteínas, llamadas efectores...

Leer más

Late rDNA Condensation Ensures Timely Cdc14 Release and Coordination of Mitotic Exit Signaling with Nucleolar Segregation

01-01-2018

El nucléolo, además de su función esencial en la biogénesis de los ribosomas, juega también un papel importante en múltiples procesos celulares. Así, en este orgánulo se mantienen secuestradas proteínas clave para...

Leer más

Inactivation of Capicua in adult mice causes T-cell lymphoblastic lymphoma

01-12-2017

CIC (also known as Capicua) is a transcriptional repressor negatively regulated by RAS/MAPK signaling. Whereas the functions of Cic have been well characterized in Drosophila, little is known about its...

Leer más

Physical proximity of chromatin to nuclear pores prevents harmful R loop accumulation contributing to maintain genome stability

01-11-2017

During transcription, the mRNA may hybridize with DNA, forming an R loop, which can be physiological or pathological, constituting in this case a source of genomic instability. To understand the...

Leer más

Whi7 is an unstable cell-cycle repressor of the Start transcriptional program

01-10-2017

Start is the main decision point in eukaryotic cell cycle in which cells commit to a new round of cell division. It involves the irreversible activation of a transcriptional program...

Leer más

Socios Protectores