RESUMEN
Attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) is a common neurodevelopmental disorder affecting children, adolescents, and adults. The prevalence is estimated at 5 to 7% of school-aged children and 2.5 to 5% of adults. The phenotype is complex and heterogeneous, presenting variable clinical features, developmental course, and outcome. The genetic susceptibility to ADHD is attributed to both common and rare variants from a broad range of genes related mainly to neurotransmission and neurodevelopment pathways. However, it has been difficult to identify the genetic risk variants that account for the high heritability of this disorder. In this paper, we present recent findings from molecular genetics studies on both child and adult ADHD. Challenges and future directions for ADHD genetic studies are reviewed and discussed.
Asunto(s)
Trastorno por Déficit de Atención con Hiperactividad/genética , Variaciones en el Número de Copia de ADN , Predisposición Genética a la Enfermedad , Estudio de Asociación del Genoma Completo , Humanos , Herencia Multifactorial , Vías Nerviosas/embriología , Vías Nerviosas/crecimiento & desarrollo , Fenotipo , Transducción de Señal/genética , Transmisión Sináptica/genéticaRESUMEN
Alcohol intake during pregnancy has a tremendous impact on the developing brain. Embryonic and early postnatal alcohol exposures have been investigated experimentally to elucidate the fetal alcohol spectrum disorders' (FASD) milieu, and new data have emerged to support a devastating effect on the GABAergic system in the adult and developing nervous system. GABA is a predominantly inhibitory neurotransmitter that during development excites neurons and orchestrates several developmental processes such as proliferation, migration, differentiation, and synaptogenesis. This review summarizes and brings new data on neurodevelopmental aspects of the GABAergic system with FASD in experimental telencephalic models.
Asunto(s)
Trastornos del Sistema Nervioso Inducidos por Alcohol/fisiopatología , Etanol/toxicidad , Efectos Tardíos de la Exposición Prenatal/fisiopatología , Telencéfalo/efectos de los fármacos , Telencéfalo/embriología , Ácido gamma-Aminobutírico/efectos de los fármacos , Trastornos del Sistema Nervioso Inducidos por Alcohol/metabolismo , Trastornos del Sistema Nervioso Inducidos por Alcohol/patología , Animales , Movimiento Celular/efectos de los fármacos , Proliferación Celular/efectos de los fármacos , Depresores del Sistema Nervioso Central/toxicidad , Modelos Animales de Enfermedad , Femenino , Ratones , Inhibición Neural/efectos de los fármacos , Inhibición Neural/fisiología , Vías Nerviosas/efectos de los fármacos , Vías Nerviosas/embriología , Vías Nerviosas/crecimiento & desarrollo , Neurogénesis/efectos de los fármacos , Neurogénesis/fisiología , Neuronas/efectos de los fármacos , Neuronas/metabolismo , Embarazo , Efectos Tardíos de la Exposición Prenatal/metabolismo , Efectos Tardíos de la Exposición Prenatal/patología , Telencéfalo/crecimiento & desarrollo , Ácido gamma-Aminobutírico/metabolismoRESUMEN
The role of dopamine in the retina has been studied for the last 30 years and there is now increasing evidence that dopamine is used as a developmental signal in the embryonic retina. Dopamine is the main catecholamine found in the retina of most species, being synthesized from the L-amino acid tyrosine. Its effects are mediated by G protein coupled receptors constituting the D(1) (D(1) and D(5)) and D(2) (D(2), D(3) and D(4)) receptor subfamilies that can be coupled to adenylyl cyclase in opposite manners. Dopamine-mediated cyclic AMP (cAMP) accumulation, via D(1)-like receptors, is observed very early during retina ontogeny, before synaptogenesis and, in some species, before the expression of tyrosine hydroxylase (TH), the enzyme that characterizes the neuronal dopaminergic phenotype. D(2)-like receptors appear in the tissue days after D(1)-like activity is detected. In the embryonic avian retina, before the tissue is capable of synthesizing its own dopamine via TH, dopamine synthesis is observed from L-DOPA supplied to the neuroretina from retina pigmented epithelium which results in dopaminergic communication in the embryonic tissue before TH expression. Müller cells, the main glia type found in the retina, seem to actively contribute to dopaminergic activity in the retinal tissue. Understanding the dopaminergic role during retina development may contribute to novel strategies approaching certain visual dysfunctions such as those found in ocular albinism.
Asunto(s)
Dopamina/biosíntesis , Neuronas/metabolismo , Retina/embriología , Retina/crecimiento & desarrollo , Transducción de Señal/fisiología , Animales , AMP Cíclico/metabolismo , Vías Nerviosas/embriología , Vías Nerviosas/crecimiento & desarrollo , Vías Nerviosas/metabolismo , Neuroglía/metabolismo , Receptores Dopaminérgicos/metabolismo , Retina/metabolismo , Tirosina 3-Monooxigenasa/metabolismoRESUMEN
Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) effects on the establishment of glycinergic and GABAergic transmissions in mouse spinal neurons were examined using combined electrophysiological and calcium imaging techniques. BDNF (10 ng/ml) caused a significant acceleration in the onset of synaptogenesis without large effects on the survival of these neurons. Amplitude and frequency of spontaneous inhibitory postsynaptic currents (sIPSCs) and miniature inhibitory postsynaptic currents (mIPSCs) associated to activation of glycine and GABA(A) receptors were augmented in neurons cultured with BDNF. The neurotrophin effect was blocked by long term tetrodotoxin (TTX) addition suggesting a dependence on neuronal activity. In addition, BDNF caused a significant increase in glycine- and GABA-evoked current densities that partly explains the increase in synaptic transmission. Presynaptic mechanisms were also involved in BDNF effects since triethylammonium(propyl)-4-(2-(4-dibutylamino-phenyl)vinyl)pyridinium (FM1-43) destaining with high K(+) was augmented in neurons incubated with the neurotrophin. The effects of BDNF were mediated by receptor tyrosine kinase B (TrkB) and mitogen-activated protein kinase kinase (MEK) activation since culturing neurons with either (9S,10R,12R)-2,3,9,10,11,12-hexahydro-10-hydroxy-9-methyl-1-oxo-9,12-epoxy-1H-diindolo[1,2,3-fg:3',2',1'- kl]pyrrolo[3,4-i][1,6]benzodiazocine-10-carboxylic acid methyl ester (K252a) or 2-(2-amino-3-methoxyphenyl)-4H-1-benzopyran-4-one (PD98059) blocked the augmentation in synaptic activity induced by the neurotrophin.
Asunto(s)
Factor Neurotrófico Derivado del Encéfalo/metabolismo , Glicina/metabolismo , Vías Nerviosas/embriología , Neuronas/metabolismo , Sinapsis/ultraestructura , Ácido gamma-Aminobutírico/metabolismo , Animales , Factor Neurotrófico Derivado del Encéfalo/farmacología , Diferenciación Celular/efectos de los fármacos , Diferenciación Celular/fisiología , Células Cultivadas , Inhibidores Enzimáticos/farmacología , Potenciales Postsinápticos Inhibidores/efectos de los fármacos , Potenciales Postsinápticos Inhibidores/fisiología , MAP Quinasa Quinasa 1/antagonistas & inhibidores , MAP Quinasa Quinasa 1/metabolismo , Ratones , Ratones Endogámicos C57BL , Inhibición Neural/efectos de los fármacos , Inhibición Neural/fisiología , Vías Nerviosas/efectos de los fármacos , Vías Nerviosas/metabolismo , Plasticidad Neuronal/efectos de los fármacos , Plasticidad Neuronal/fisiología , Neuronas/ultraestructura , Compuestos de Piridinio , Compuestos de Amonio Cuaternario , Receptor trkB/efectos de los fármacos , Receptor trkB/metabolismo , Receptores de GABA-A/efectos de los fármacos , Receptores de GABA-A/metabolismo , Receptores de Glicina/efectos de los fármacos , Receptores de Glicina/metabolismo , Bloqueadores de los Canales de Sodio/farmacología , Médula Espinal/citología , Médula Espinal/efectos de los fármacos , Médula Espinal/embriología , Sinapsis/efectos de los fármacos , Sinapsis/metabolismo , Transmisión Sináptica/efectos de los fármacos , Transmisión Sináptica/fisiologíaRESUMEN
We have addressed the control of longitudinal axon pathfinding in the developing hindbrain, including the caudal projections of reticular and raphe neurons. To test potential sources of guidance signals, we assessed axon outgrowth from embryonic rat hindbrain explants cultured in collagen gels at a distance from explants of midbrain-hindbrain boundary (isthmus), caudal hindbrain, or cervical spinal cord. Our results showed that the isthmus inhibited caudally directed axon outgrowth by 80% relative to controls, whereas rostrally directed axon outgrowth was unaffected. Moreover, caudal hindbrain or cervical spinal cord explants did not inhibit caudal axons. Immunohistochemistry for reticular and raphe neuronal markers indicated that the caudal, but not the rostral projections of these neuronal subpopulations were inhibited by isthmic explants. Companion studies in chick embryos showed that, when the hindbrain was surgically separated from the isthmus, caudal reticulospinal axon projections failed to form and that descending pioneer axons of the medial longitudinal fasciculus (MLF) play an important role in the caudal reticulospinal projection. Taken together, these results suggest that diffusible chemorepellent or nonpermissive signals from the isthmus and substrate-anchored signals on the pioneer MLF axons are involved in the caudal direction of reticulospinal projections and might influence other longitudinal axon projections in the brainstem.
Asunto(s)
Axones/fisiología , Vías Nerviosas/embriología , Neuronas/fisiología , Formación Reticular/fisiología , Rombencéfalo/embriología , Transducción de Señal , Médula Espinal/fisiología , Animales , Biomarcadores , Células Cultivadas , Embrión de Pollo , Difusión , Modelos Biológicos , Vías Nerviosas/fisiología , Neuritas/fisiología , Neuronas/citología , Ratas , Ratas Wistar , Formación Reticular/anatomía & histología , Formación Reticular/citología , Formación Reticular/embriología , Rombencéfalo/anatomía & histología , Rombencéfalo/citologíaRESUMEN
La determinación del área neural presuntiva en el embrión de vertebrado tiene lugar durante la gastrullación bajo la influencia inductora del cordomesoblasto en el curso de su invaginación. A pesar de los extensivos estudios destinados a esclarecer este complejo proceso, el problema no ha llegado a ser resuelto. En el presente artículo se consiera principalmente la competencia de la célula efectora y la naturaleza de la señal mediadora en este proceso de interación celular. Ambos puntos son discutidos en base a datos experimentales obtenidos principalmente de embriones de anfibios (AU)
Asunto(s)
Animales , Inducción Embrionaria , Vías Nerviosas/embriología , Gástrula/fisiología , Anfibios/embriologíaRESUMEN
La determinación del área neural presuntiva en el embrión de vertebrado tiene lugar durante la gastrullación bajo la influencia inductora del cordomesoblasto en el curso de su invaginación. A pesar de los extensivos estudios destinados a esclarecer este complejo proceso, el problema no ha llegado a ser resuelto. En el presente artículo se consiera principalmente la competencia de la célula efectora y la naturaleza de la señal mediadora en este proceso de interación celular. Ambos puntos son discutidos en base a datos experimentales obtenidos principalmente de embriones de anfibios