2
|
Ballasch I, López-Molina L, Galán-Ganga M, Sancho-Balsells A, Rodríguez-Navarro I, Borràs-Pernas S, Rabadan MA, Chen W, Pastó-Pellicer C, Flotta F, Maoyu W, Fernández-Irigoyen J, Santamaría E, Aguilar R, Dobaño C, Egri N, Hernandez C, Alfonso M, Juan M, Alberch J, Del Toro D, Arranz B, Canals JM, Giralt A. Alterations of the IKZF1-IKZF2 tandem in immune cells of schizophrenia patients regulate associated phenotypes. J Neuroinflammation 2024; 21:326. [PMID: 39695786 DOI: 10.1186/s12974-024-03320-3] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/21/2024] [Accepted: 12/06/2024] [Indexed: 12/20/2024] Open
Abstract
Schizophrenia is a complex multifactorial disorder and increasing evidence suggests the involvement of immune dysregulations in its pathogenesis. We observed that IKZF1 and IKZF2, classic immune-related transcription factors (TFs), were both downregulated in patients' peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) but not in their brain. We generated a new mutant mouse model with a reduction in Ikzf1 and Ikzf2 to study the impact of those changes. Such mice developed deficits in the three dimensions (positive-negative-cognitive) of schizophrenia-like phenotypes associated with alterations in structural synaptic plasticity. We then studied the secretomes of cultured PBMCs obtained from patients and identified potentially secreted molecules, which depended on IKZF1 and IKZF2 mRNA levels, and that in turn have an impact on neural synchrony, structural synaptic plasticity and schizophrenia-like symptoms in in vivo and in vitro models. Our results point out that IKZF1-IKZF2-dependent immune signals negatively impact on essential neural circuits involved in schizophrenia.
Collapse
Affiliation(s)
- Iván Ballasch
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain
| | - Laura López-Molina
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain
| | - Marcos Galán-Ganga
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain
| | - Anna Sancho-Balsells
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain
| | - Irene Rodríguez-Navarro
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain
| | - Sara Borràs-Pernas
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain
| | | | - Wanqi Chen
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain
| | - Carlota Pastó-Pellicer
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain
| | - Francesca Flotta
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain
| | - Wang Maoyu
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain
| | - Joaquín Fernández-Irigoyen
- Proteomics Platform, Navarrabiomed, Hospital Universitario de Navarra (HUN), Universidad Pública de Navarra UPNA, IdiSNA, 31008, Pamplona, Spain
| | - Enrique Santamaría
- Proteomics Platform, Navarrabiomed, Hospital Universitario de Navarra (HUN), Universidad Pública de Navarra UPNA, IdiSNA, 31008, Pamplona, Spain
| | - Ruth Aguilar
- ISGlobal, Hospital Clínic - Universitat de Barcelona, Barcelona, Catalonia, Spain
| | - Carlota Dobaño
- ISGlobal, Hospital Clínic - Universitat de Barcelona, Barcelona, Catalonia, Spain
- CIBER Enfermedades Infecciosas (CIBERINFEC), Barcelona, Catalonia, Spain
| | - Natalia Egri
- Servei d'Immunologia, Hospital Clinic Barcelona (HCB) - CDB, Fundació Clínic de Recerca Biomèdica - IDIBAPS, Barcelona, Spain
| | | | - Miqueu Alfonso
- Parc Sanitari Sant Joan de Déu, CIBERSAM, Barcelona, Spain
| | - Manel Juan
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Servei d'Immunologia, Hospital Clinic Barcelona (HCB) - CDB, Fundació Clínic de Recerca Biomèdica - IDIBAPS, Barcelona, Spain
- Plataforma d'Immunoteràpia HSJD-HCB, Barcelona, Spain
| | - Jordi Alberch
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain
- Production and Validation Centre of Advanced Therapies (Creatio), Faculty of Medicine and Health Science, University of Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
| | - Daniel Del Toro
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain
| | - Belén Arranz
- Parc Sanitari Sant Joan de Déu, CIBERSAM, Barcelona, Spain
| | - Josep M Canals
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain
- Production and Validation Centre of Advanced Therapies (Creatio), Faculty of Medicine and Health Science, University of Barcelona, 08036, Barcelona, Spain
| | - Albert Giralt
- Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, 08036, Barcelona, Spain.
- Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 08036, Barcelona, Spain.
- Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED), 28031, Madrid, Spain.
- Production and Validation Centre of Advanced Therapies (Creatio), Faculty of Medicine and Health Science, University of Barcelona, 08036, Barcelona, Spain.
| |
Collapse
|