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Wiprich MT, da Rosa Vasques R, Gusso D, Rübensam G, Kist LW, Bogo MR, Bonan CD. Locomotor Behavior and Memory Dysfunction Induced by 3-Nitropropionic Acid in Adult Zebrafish: Modulation of Dopaminergic Signaling. Mol Neurobiol 2024; 61:609-621. [PMID: 37648841 DOI: 10.1007/s12035-023-03584-5] [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: 12/23/2022] [Accepted: 08/15/2023] [Indexed: 09/01/2023]
Abstract
Huntington's disease (HD) is a progressive neurodegenerative disease characterized by neuropsychiatric disturbance, cognitive impairment, and locomotor dysfunction. In the early stage (chorea) of HD, expression of dopamine D2 receptors (D2R) is reduced, whereas dopamine (DA) levels are increased. Contrary, in the late stage (bradykinesia), DA levels and the expression of D2R and dopamine D1 receptors (D1R) are reduced. 3-Nitropropionic acid (3-NPA) is a toxin that may replicate HD behavioral phenotypes and biochemical aspects. This study assessed the neurotransmitter levels, dopamine receptor gene expression, and the effect of acute exposure to quinpirole (D2R agonist) and eticlopride (D2R antagonist) in an HD model induced by 3-NPA in adult zebrafish. Quinpirole and eticlopride were acutely applied by i.p. injection in adult zebrafish after chronic treatment of 3-NPA (60 mg/kg). 3-NPA treatment caused a reduction in DA, glutamate, and serotonin levels. Quinpirole reversed the bradykinesia and memory loss induced by 3-NPA. Together, these data showed that 3-NPA acts on the dopaminergic system and causes biochemical alterations similar to late-stage HD. These data reinforce the hypothesis that DA levels are linked with locomotor and memory deficits. Thus, these findings may suggest that the use of DA agonists could be a pharmacological strategy to improve the bradykinesia and memory deficits in the late-stage HD.
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Affiliation(s)
- Melissa Talita Wiprich
- Programa de Pós-Graduação Em Medicina E Ciências da Saúde, Escola de Medicina, Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
- Laboratório de Neuroquímica E Psicofarmacologia, Escola de Ciências da Saúde E da Vida, Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
- Instituto Nacional de Ciência E Tecnologia Em Doenças Cerebrais, Excitotoxicidade E Neuroproteção, Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Rafaela da Rosa Vasques
- Laboratório de Neuroquímica E Psicofarmacologia, Escola de Ciências da Saúde E da Vida, Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Darlan Gusso
- Laboratório de Neuroquímica E Psicofarmacologia, Escola de Ciências da Saúde E da Vida, Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Gabriel Rübensam
- Centro de Pesquisa Em Toxicologia E Farmacologia, Escola de Ciências da Saúde E da Vida, Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Luiza Wilges Kist
- Programa de Pós-Graduação Em Biologia Celular E Molecular, Escola de Ciências da Saúde E da Vida, Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
- Laboratório de Biologia Genômica E Molecular, Escola de Ciências da Saúde E da Vida, Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Mauricio Reis Bogo
- Programa de Pós-Graduação Em Medicina E Ciências da Saúde, Escola de Medicina, Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
- Programa de Pós-Graduação Em Biologia Celular E Molecular, Escola de Ciências da Saúde E da Vida, Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
- Laboratório de Biologia Genômica E Molecular, Escola de Ciências da Saúde E da Vida, Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Carla Denise Bonan
- Programa de Pós-Graduação Em Medicina E Ciências da Saúde, Escola de Medicina, Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
- Laboratório de Neuroquímica E Psicofarmacologia, Escola de Ciências da Saúde E da Vida, Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
- Instituto Nacional de Ciência E Tecnologia Em Doenças Cerebrais, Excitotoxicidade E Neuroproteção, Porto Alegre, RS, Brazil.
- Programa de Pós-Graduação Em Biologia Celular E Molecular, Escola de Ciências da Saúde E da Vida, Pontifícia Universidade Católica Do Rio Grande Do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil.
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Mahdy HM, Mohamed MR, Emam MA, Karim AM, Abdel-Naim AB, Khalifa AE. Puerarin Ameliorates 3-Nitropropionic Acid-Induced Neurotoxicity in Rats: Possible Neuromodulation and Antioxidant Mechanisms. Neurochem Res 2013; 39:321-32. [DOI: 10.1007/s11064-013-1225-7] [Citation(s) in RCA: 14] [Impact Index Per Article: 1.3] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/13/2013] [Revised: 12/06/2013] [Accepted: 12/11/2013] [Indexed: 12/18/2022]
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