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Reduced number of functional glutamatergic synapses in hippocampal neurons overexpressing full-length TrkB receptors.
Klau, M; Hartmann, M; Erdmann, K S; Heumann, R; Lessmann, V.
Afiliación
  • Klau M; Department of Molecular Neurobiochemistry, Ruhr-University Bochum, Bochum, Germany.
J Neurosci Res ; 66(3): 327-36, 2001 Nov 01.
Article en En | MEDLINE | ID: mdl-11746350
Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) acutely modulates the efficacy of central glutamatergic synapses via activation of the receptor tyrosine kinase TrkB. On a longer time scale, recent evidence suggests an additional role of TrkB signaling in the formation of excitatory synaptic connections. Here, we have overexpressed full-length TrkB receptors (fl-TrkB) in hippocampal neurons, to investigate the contribution of BDNF signaling to the maturation of glutamatergic synapses. Using patch clamp recordings, we show a three-fold reduction in glutamatergic excitatory autaptic and synaptic current amplitudes in neurons overexpressing fl-TrkB, and application of saturating concentrations of BDNF and NT-4/5 completely reverses this effect. Compatible with these overexpression data, in untransfected neurons, scavenging of endogenous BDNF and NT-4/5 by TrkB-IgGs reduces excitatory autaptic current (EAC) amplitudes. By overexpression of truncated TrkB receptors (TrkB.T1, TrkB.T2) and a chimeric receptor containing only the intracellular domain of fl-TrkB, we show that intra- and extracellular domains of fl-TrkB are necessary to observe the EAC reduction. Labeling of presynaptic terminals with FM 4-64 revealed, that the reduced EAC amplitudes in fl-TrkB overexpressing neurons are accompanied by a two-fold reduction in synapse number. These results suggest, that ligand-independent signaling through fl-TrkB receptors can decrease glutamatergic synaptic strength, if sufficient amounts of BDNF or NT-4/5 are not available.
Asunto(s)
Factor Neurotrófico Derivado del Encéfalo/metabolismo; Regulación hacia Abajo/fisiología; Ácido Glutámico/metabolismo; Hipocampo/crecimiento & desarrollo; Neuronas/metabolismo; Receptor trkB/metabolismo; Sinapsis/metabolismo; Envejecimiento/efectos de los fármacos; Envejecimiento/fisiología; Animales; Animales Recién Nacidos; Factor Neurotrófico Derivado del Encéfalo/farmacología; Células Cultivadas; Dendritas/metabolismo; Dendritas/ultraestructura; Regulación hacia Abajo/efectos de los fármacos; Potenciales Postsinápticos Excitadores/efectos de los fármacos; Potenciales Postsinápticos Excitadores/genética; Colorantes Fluorescentes; Regulación del Desarrollo de la Expresión Génica/efectos de los fármacos; Regulación del Desarrollo de la Expresión Génica/fisiología; Hipocampo/citología; Hipocampo/metabolismo; Factores de Crecimiento Nervioso/farmacología; Plasticidad Neuronal/efectos de los fármacos; Plasticidad Neuronal/fisiología; Neuronas/citología; Neuronas/efectos de los fármacos; Terminales Presinápticos/efectos de los fármacos; Terminales Presinápticos/metabolismo; Estructura Terciaria de Proteína/efectos de los fármacos; Estructura Terciaria de Proteína/genética; Compuestos de Piridinio; Compuestos de Amonio Cuaternario; Ratas; Receptor trkB/antagonistas & inhibidores; Receptor trkB/genética; Receptores AMPA/efectos de los fármacos; Receptores AMPA/metabolismo; Proteínas Recombinantes de Fusión/efectos de los fármacos; Proteínas Recombinantes de Fusión/genética; Proteínas Recombinantes de Fusión/metabolismo; Sinapsis/efectos de los fármacos; Regulación hacia Arriba/efectos de los fármacos; Regulación hacia Arriba/genética
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Colección: 01-internacional Base de datos: MEDLINE Asunto principal: Sinapsis / Regulación hacia Abajo / Ácido Glutámico / Factor Neurotrófico Derivado del Encéfalo / Receptor trkB / Hipocampo / Neuronas Idioma: En Revista: J Neurosci Res Año: 2001 Tipo del documento: Article País de afiliación: Alemania Pais de publicación: Estados Unidos
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