Myo-Inositol Levels in the Dorsal Hippocampus Serve as Glial Prognostic Marker of Mild Cognitive Impairment in Mice
| dc.creator | Tim Ebert | |
| dc.creator | Daniel Heinz | |
| dc.creator | Suellen Almeida-Corrêa | |
| dc.creator | Renata Cruz | |
| dc.creator | Frederik Dethloff | |
| dc.creator | Tibor Stark | |
| dc.creator | Thomas Bajaj | |
| dc.creator | Oriana Maria Maurel | |
| dc.creator | Fabiola Mara Ribeiro | |
| dc.creator | Silvio Calcagnini | |
| dc.creator | Kathrin Hafner | |
| dc.creator | Nils Gassen | |
| dc.creator | Christoph Turck | |
| dc.creator | Benoit Boulat | |
| dc.creator | Michael Czisch | |
| dc.creator | Carsten Wotjak | |
| dc.date.accessioned | 2026-03-13T21:41:17Z | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.description.abstract | Dementia is a devastating age-related disorder. Its therapy would largely benefit from the identification of susceptible subjects at early, prodromal stages of the disease. To search for such prognostic markers of cognitive impairment, we studied spatial navigation in male BALBc vs. B6N mice in combination with in vivo magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS). BALBc mice consistently showed higher escape latencies than B6N mice, both in the Water Cross Maze (WCM) and the Morris water maze (MWM). These performance deficits coincided with higher levels of myo-inositol (mIns) in the dorsal hippocampus before and after training. Subsequent biochemical analyses of hippocampal specimens by capillary immunodetection and liquid chromatography mass spectrometry-based (LC/MS) metabolomics revealed a higher abundance of glial markers (IBA-1, S100B, and GFAP) as well as distinct alterations in metabolites including a decrease in vitamins (pantothenic acid and nicotinamide), neurotransmitters (acetylcholine), their metabolites (glutamine), and acetyl-L-carnitine. Supplementation of low abundant acetyl-L-carnitine via the drinking water, however, failed to revert the behavioral deficits shown by BALBc mice. Based on our data we suggest (i) BALBc mice as an animal model and (ii) hippocampal mIns levels as a prognostic marker of mild cognitive impairment (MCI), due to (iii) local changes in microglia and astrocyte activity, which may (iv) result in decreased concentrations of promnesic molecules. | |
| dc.identifier.doi | http://dx.doi.org/10.3389/fnagi.2021.731603 | |
| dc.identifier.issn | 1663-4365 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/1843/2151 | |
| dc.language | eng | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | |
| dc.relation.ispartof | Frontiers in Aging Neuroscience | |
| dc.rights | Acesso aberto | |
| dc.subject | Inositol | |
| dc.subject | Demência | |
| dc.subject.other | Spatial memory | |
| dc.subject.other | Biomarker | |
| dc.subject.other | MRS | |
| dc.subject.other | MCI | |
| dc.subject.other | Glia | |
| dc.subject.other | Astrocytes | |
| dc.subject.other | Microglia | |
| dc.subject.other | Myo-inositol | |
| dc.title | Myo-Inositol Levels in the Dorsal Hippocampus Serve as Glial Prognostic Marker of Mild Cognitive Impairment in Mice | |
| dc.title.alternative | Os níveis de mio-inositol no hipocampo dorsal servem como marcador prognóstico glial de comprometimento cognitivo leve em camundongos | |
| dc.type | Artigo de periódico | |
| local.citation.epage | 17 | |
| local.citation.spage | 1 | |
| local.citation.volume | 13 | |
| local.description.resumo | A demência é uma doença devastadora relacionada à idade. Seu tratamento se beneficiaria muito da identificação de indivíduos suscetíveis nos estágios iniciais e prodrômicos da doença. Para buscar esses marcadores prognósticos de comprometimento cognitivo, estudamos a navegação espacial em camundongos machos BALB/c versus B6N em combinação com espectroscopia de ressonância magnética in vivo (1A análise por H-MRS mostrou que os camundongos BALB/c apresentaram consistentemente latências de fuga maiores do que os camundongos B6N, tanto no Labirinto Aquático Cruzado (WCM) quanto no Labirinto Aquático de Morris (MWM). Esses déficits de desempenho coincidiram com níveis mais elevados de mio-inositol (mIns) no hipocampo dorsal antes e depois do treinamento. Análises bioquímicas subsequentes de amostras do hipocampo por imunodetecção capilar e metabolômica baseada em cromatografia líquida/espectrometria de massas (LC/MS) revelaram uma maior abundância de marcadores gliais (IBA-1, S100B e GFAP), bem como alterações distintas em metabólitos, incluindo uma diminuição de vitaminas (ácido pantotênico e nicotinamida), neurotransmissores (acetilcolina), seus metabólitos (glutamina) e acetil- L -carnitina. A suplementação com acetil- L -carnitina, um composto pouco abundante , através da água potável, não conseguiu reverter os déficits comportamentais apresentados pelos camundongos BALB/c. Com base em nossos dados, sugerimos (i) o uso de camundongos BALB/c como modelo animal e (ii) os níveis de mIns no hipocampo como marcador prognóstico de comprometimento cognitivo leve (CCL), devido a (iii) alterações locais na atividade da microglia e dos astrócitos, que podem (iv) resultar em concentrações reduzidas de moléculas promnésicas. | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.department | ICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA | |
| local.publisher.initials | UFMG | |
| local.subject.cnpq | CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::CLINICA MEDICA::NEUROLOGIA | |
| local.url.externa | https://www.frontiersin.org/journals/aging-neuroscience/articles/10.3389/fnagi.2021.731603/full |
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