Uremic Toxic Blood-Brain Barrier Disruption Mediated by AhR Activation Leads to Cognitive Impairment during Experimental Renal Dysfunction.


Journal

Journal of the American Society of Nephrology : JASN
ISSN: 1533-3450
Titre abrégé: J Am Soc Nephrol
Pays: United States
ID NLM: 9013836

Informations de publication

Date de publication:
07 2020
Historique:
received: 23 07 2019
accepted: 30 03 2020
pubmed: 13 6 2020
medline: 25 2 2021
entrez: 13 6 2020
Statut: ppublish

Résumé

Uremic toxicity may play a role in the elevated risk of developing cognitive impairment found among patients with CKD. Some uremic toxins, like indoxyl sulfate, are agonists of the transcription factor aryl hydrocarbon receptor (AhR), which is widely expressed in the central nervous system and which we previously identified as the receptor of indoxyl sulfate in endothelial cells. To characterize involvement of uremic toxins in cerebral and neurobehavioral abnormalities in three rat models of CKD, we induced CKD in rats by an adenine-rich diet or by 5/6 nephrectomy; we also used AhR In CKD rats, we found cognitive impairment in the novel object recognition test, the object location task, and social memory tests and an increase of blood-brain barrier permeability associated with renal dysfunction. We found a significant correlation between AhR activation by indoxyl sulfate, a uremic toxin, leads to blood-brain barrier disruption associated with cognitive impairment in animal models of CKD.

Sections du résumé

BACKGROUND
Uremic toxicity may play a role in the elevated risk of developing cognitive impairment found among patients with CKD. Some uremic toxins, like indoxyl sulfate, are agonists of the transcription factor aryl hydrocarbon receptor (AhR), which is widely expressed in the central nervous system and which we previously identified as the receptor of indoxyl sulfate in endothelial cells.
METHODS
To characterize involvement of uremic toxins in cerebral and neurobehavioral abnormalities in three rat models of CKD, we induced CKD in rats by an adenine-rich diet or by 5/6 nephrectomy; we also used AhR
RESULTS
In CKD rats, we found cognitive impairment in the novel object recognition test, the object location task, and social memory tests and an increase of blood-brain barrier permeability associated with renal dysfunction. We found a significant correlation between
CONCLUSIONS
AhR activation by indoxyl sulfate, a uremic toxin, leads to blood-brain barrier disruption associated with cognitive impairment in animal models of CKD.

Identifiants

pubmed: 32527975
pii: ASN.2019070728
doi: 10.1681/ASN.2019070728
pmc: PMC7350986
doi:

Substances chimiques

Oxides 0
Radiopharmaceuticals 0
Receptors, Aryl Hydrocarbon 0
Carbon 7440-44-0
AST 120 90597-58-3
Adenine JAC85A2161
Indican N187WK1Y1J
Technetium Tc 99m Pentetate VW78417PU1

Types de publication

Journal Article Research Support, Non-U.S. Gov't

Langues

eng

Sous-ensembles de citation

IM

Pagination

1509-1521

Informations de copyright

Copyright © 2020 by the American Society of Nephrology.

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Auteurs

Mickaël Bobot (M)

Centre de Néphrologie et Transplantation Rénale, Hôpital de la Conception, Assistnce Publique - Hôpitaux de Marseille, Marseille, France mickael.bobot@ap-hm.fr guillaume.hache@univ-amu.fr.
Centre Européen de recherche en Imagerie Médicale, Aix Marseille Université, Centre National de la Recherche Scientifique, Marseille, France.
Centre de Recherche en Cardiovasculaireet Nutrition, Aix Marseille Université, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Marseille, France.

Laurent Thomas (L)

Centre Européen de recherche en Imagerie Médicale, Aix Marseille Université, Centre National de la Recherche Scientifique, Marseille, France.
Centre de Recherche en Cardiovasculaireet Nutrition, Aix Marseille Université, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Marseille, France.

Anaïs Moyon (A)

Centre Européen de recherche en Imagerie Médicale, Aix Marseille Université, Centre National de la Recherche Scientifique, Marseille, France.
Centre de Recherche en Cardiovasculaireet Nutrition, Aix Marseille Université, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Marseille, France.
Service de Radiopharmacie, Assistnce Publique - Hôpitaux de Marseille, Marseille, France.

Samantha Fernandez (S)

Centre Européen de recherche en Imagerie Médicale, Aix Marseille Université, Centre National de la Recherche Scientifique, Marseille, France.

Nathalie McKay (N)

Centre de Recherche en Cardiovasculaireet Nutrition, Aix Marseille Université, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Marseille, France.

Laure Balasse (L)

Centre Européen de recherche en Imagerie Médicale, Aix Marseille Université, Centre National de la Recherche Scientifique, Marseille, France.

Philippe Garrigue (P)

Centre Européen de recherche en Imagerie Médicale, Aix Marseille Université, Centre National de la Recherche Scientifique, Marseille, France.
Centre de Recherche en Cardiovasculaireet Nutrition, Aix Marseille Université, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Marseille, France.
Service de Radiopharmacie, Assistnce Publique - Hôpitaux de Marseille, Marseille, France.

Pauline Brige (P)

Centre Européen de recherche en Imagerie Médicale, Aix Marseille Université, Centre National de la Recherche Scientifique, Marseille, France.
Laboratoire d'Imagerie Interventionelle Expérimentale, Aix-Marseille Université, Marseille, France.

Sophie Chopinet (S)

Centre Européen de recherche en Imagerie Médicale, Aix Marseille Université, Centre National de la Recherche Scientifique, Marseille, France.
Laboratoire d'Imagerie Interventionelle Expérimentale, Aix-Marseille Université, Marseille, France.
Service de Chirurgie générale et transplantation hépatique, Hôpital de la Timone, Assistnce Publique - Hôpitaux de Marseille, Marseille, France.

Stéphane Poitevin (S)

Centre de Recherche en Cardiovasculaireet Nutrition, Aix Marseille Université, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Marseille, France.

Claire Cérini (C)

Centre de Recherche en Cardiovasculaireet Nutrition, Aix Marseille Université, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Marseille, France.

Philippe Brunet (P)

Centre de Néphrologie et Transplantation Rénale, Hôpital de la Conception, Assistnce Publique - Hôpitaux de Marseille, Marseille, France.
Centre de Recherche en Cardiovasculaireet Nutrition, Aix Marseille Université, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Marseille, France.

Françoise Dignat-George (F)

Centre de Recherche en Cardiovasculaireet Nutrition, Aix Marseille Université, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Marseille, France.

Stéphane Burtey (S)

Centre de Néphrologie et Transplantation Rénale, Hôpital de la Conception, Assistnce Publique - Hôpitaux de Marseille, Marseille, France.
Centre de Recherche en Cardiovasculaireet Nutrition, Aix Marseille Université, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Marseille, France.

Benjamin Guillet (B)

Centre Européen de recherche en Imagerie Médicale, Aix Marseille Université, Centre National de la Recherche Scientifique, Marseille, France.
Centre de Recherche en Cardiovasculaireet Nutrition, Aix Marseille Université, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Marseille, France.
Service de Radiopharmacie, Assistnce Publique - Hôpitaux de Marseille, Marseille, France.

Guillaume Hache (G)

Centre Européen de recherche en Imagerie Médicale, Aix Marseille Université, Centre National de la Recherche Scientifique, Marseille, France mickael.bobot@ap-hm.fr guillaume.hache@univ-amu.fr.
Centre de Recherche en Cardiovasculaireet Nutrition, Aix Marseille Université, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National de Recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Marseille, France.
Pharmacie, Hôpital de la Timone, Assistnce Publique - Hôpitaux de Marseille, Marseille, France.

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