primary blast-induced changes in akt and gsk3β phosphorylation in rat hippocampus

Clicks: 288
ID: 199649
2017
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #157 of 263 articles by views in journal of photochemistry and photobiology a: chemistry

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 263 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
Traumatic brain injury (TBI) due to blast from improvised explosive devices has been a leading cause of morbidity and mortality in recent conflicts in Iraq and Afghanistan. However, the mechanisms of primary blast-induced TBI are not well understood. The Akt signal transduction pathway has been implicated in various brain pathologies including TBI. In the present study, the effects of simulated primary blast waves on the phosphorylation status of Akt and its downstream effector kinase, glycogen synthase kinase 3β (GSK3β), in rat hippocampus, were investigated. Male Sprague-Dawley (SD) rats (350–400 g) were exposed to a single pulse shock wave (25 psi; ~7 ms duration) and sacrificed 1 day, 1 week, or 6 weeks after exposure. Total and phosphorylated Akt, as well as phosphorylation of its downstream effector kinase GSK3β (at serine 9), were detected with western blot analysis and immunohistochemistry. Results showed that Akt phosphorylation at both serine 473 and threonine 308 was increased 1 day after blast on the ipsilateral side of the hippocampus, and this elevation persisted until at least 6 weeks postexposure. Similarly, phosphorylation of GSK3β at serine 9, which inhibits GSK3β activity, was also increased starting at 1 day and persisted until at least 6 weeks after primary blast on the ipsilateral side. In contrast, p-Akt was increased at 1 and 6 weeks on the contralateral side, while p-GSK3β was increased 1 day and 1 week after primary blast exposure. No significant changes in total protein levels of Akt and GSK were observed on either side of the hippocampus at any time points. Immunohistochemical results showed that increased p-Akt was mainly of neuronal origin in the CA1 region of the hippocampus and once phosphorylated, the majority was translocated to the dendritic and plasma membranes. Finally, electrophysiological data showed that evoked synaptic N-methyl-d-aspartate (NMDA) receptor activity was significantly increased 6 weeks after primary blast, suggesting that increased Akt phosphorylation may enhance synaptic NMDA receptor activation, or that enhanced synaptic NMDA receptor activation may increase Akt phosphorylation.
شكلت إصابة الدماغ الرضية (TBI) الناجمة عن انفجارات العبوات الناسفة المرتجلة سبباً رئيساً للاعتلال والوفيات في النزاعات الأخيرة في العراق وأفغانستان. ومع ذلك، فإن آليات إصابة الدماغ الرضية الناجمة عن موجات الانفجار الأولية لا تزال غير مفهومة جيداً. وقد ارتبط مسار نقل إشارة Akt باعتلالات دماغية متعددة تشمل إصابة الدماغ الرضية. وفي هذه الدراسة، تم استقصاء تأثيرات موجات الانفجار الأولية المحاكاة على حالة فسفرة Akt والكيناز المؤثر التابع له، كيناز غليكوجين سينثاز 3 بيتا (GSK3β)، في حصين الجرذان. تعرضت ذكور جرذان سبراغ-داولي (SD) (350–400 غرام) لموجة صدمية أحادية النبضة (25 رطلاً لكل بوصة مربعة؛ بمدة تقارب 7 مللي ثانية)، وتمت التضحية بها بعد يوم واحد، أو أسبوع واحد، أو 6 أسابيع من التعرض. وحُددت مستويات بروتين Akt الكلي والمفسفر، بالإضافة إلى فسفرة الكيناز المؤثر التابع له GSK3β (عند السيرين 9)، باستخدام تحليل اللطخة الغربية (Western blot) والكيمياء النسيجية المناعية. أظهرت النتائج زيادة في فسفرة Akt عند كل من السيرين 473 والثريونين 308 بعد يوم واحد من الانفجار في الجانب المماثل من الحصين، واستمر هذا الارتفاع حتى 6 أسابيع على الأقل بعد التعرض. وبالمثل، زادت فسفرة GSK3β عند السيرين 9—والتي تثبط نشاط GSK3β—بدءاً من اليوم الأول واستمرت حتى 6 أسابيع على الأقل بعد الانفجار الأولي في الجانب المماثل. وفي المقابل، ارتفعت مستويات p-Akt بعد أسبوع واحد و6 أسابيع في الجانب المقابل، في حين ارتفعت مستويات p-GSK3β بعد يوم واحد وأسبوع واحد من التعرض للانفجار الأولي. ولم تُلاحظ تغيرات ذات دلالة إحصائية في المستويات البروتينية الكلية لـ Akt وGSK في كلا جانبي الحصين عند أي من الفترات الزمنية. وأظهرت نتائج الكيمياء النسيجية المناعية أن الزيادة في p-Akt كانت ذات منشأ عصبي أساساً في منطقة CA1 من الحصين، وبمجرد فسفرته، انتقلت غالبيته إلى الأغشية التغصنية والأغشية البلازمية. وأخيراً، أظهرت البيانات الكهروفسيولوجية زيادة ذات دلالة إحصائية في نشاط مستقبلات N-ميثيل-D-أسبارتات (NMDA) المشبكية المستحثة بعد 6 أسابيع من الانفجار الأولي، مما يشير إلى أن زيادة فسفرة Akt قد تعزز تنشيط مستقبلات NMDA المشبكية، أو أن التنشيط المعزز لمستقبلات NMDA المشبكية قد يزيد من فسفرة Akt.
Reference Key
wang2017frontiersprimary Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Yushan Wang, Thomas W. Sawyer, Yiu Chung Tse, Changyang Fan, Grant Hennes, Julia Barnes, Tyson Josey, Tracy Weiss, Peggy Nelson, Tak Pan Wong
Are you one of these authors? Claim your profile
Journal journal of photochemistry and photobiology a: chemistry
Year 2017
DOI
10.3389/fneur.2017.00413
URL
http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fneur.2017.00413/full
Keywords
Traumatic brain injury akt n-methyl-d-aspartate receptor diseases of the nervous system

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.