El ribosido de nicotinamida, una forma de vitamina B3, protege contra la degeneración axonal inducida por excitotoxicidad-6

NR es un compuesto potenciador del NAD + cerebral más potente que el NAD +

Realizamos un metabolismo cuantitativo selectivo de NAD + para evaluar el efecto de NR y NAD + en los cerebros de ratones tratados con NMDA (38). Como se muestra en la Fig. 2G, NR aumentó significativamente el NAD + cerebral de 400 pmol / mg a casi 500 pmol / mg, mientras que el aumento en el NAD + cerebral de la inyección de NAD + no fue significativo. De acuerdo con un metabolismo elevado de NAD + con NR como

compuesto neuroprotector, NR tendió a elevar el cerebro NAM y el receptor de adenosina difosfato

(ADPR), mientras que no hubo cambios evidentes en los cerebros tratados con NAD + (Fig. 2H, I).


NR tiene un efecto protector local principalmente restringido al compartimento axonal

Los resultados anteriores han demostrado que NAD + retrasa la degeneración walleriana después de la axotomía en células neuronales derivadas de PNS. Además, tanto la proteína NAD + como la proteína WldS evitan AxDin de una manera independiente del soma (8, 41). Debido a que NAD + y NR protegen a AxD en nuestro modelo, examinamos si NAD + y NR actúan localmente en el axón o si también dependen del compartimento somático. Se aplicaron NAD + o NR en ambos compartimientos o en el compartimento somatodendrítico o axonal simultáneamente con la adición somatodendrítica de 100 mMNMDA durante 24 h. La aplicación axonal de axones parcialmente protegidos con NR de la degeneración inducida por NMDA (50% de protección), mientras que la aplicación somatodendrítica no lo previno (Fig. 3A-F). El tratamiento local con NAD + no reveló efectos protectores significativos (Fig. 3G), pero para ambas moléculas NR y NAD +, la protección aumentó o se detectó cuando se aplicó en ambos compartimientos juntos. Estos hallazgos indican que el tratamiento axonal local con NR es necesario para la protección axonal y que el tratamiento somático con NAD + o NR es insuficiente para prevenir completamente el AxD. Los datos indican que la aplicación somática de estas moléculas ayuda a aumentar la protección axonal inducida por la aplicación axonal de los mismos compuestos.

NR-1

Figura 2. NR previene fuertemente la neurodegeneración inducida por excitotoxicidad tanto in vitro como in vivo. A – D) NAD + débilmente y NR redujo fuertemente la degeneración axonal inducida por NMDA. A) Análisis microscópico de fluorescencia del estado somático y AxD después de un tratamiento somatodendrítico NMDA 100 mM (24 h), con o sin cotratamiento con NAD + 5 mM o NR 1 mM. Izquierda: el compartimento somatodendrítico teñido con Hoechst 33342 (azul) y anti-MAP2 (rojo) y la imagen de la derecha muestra el compartimento axonal teñido con anti-b3-tubulina: condición de control (ø / ø) (1); tratamiento somatodendrítico con NMDA (NMDA / ø) (2); cotratamiento somatodendrítico con NMDA y NAD +, tratamiento axonal con NAD + (NAD + -NMDA / NAD +) (3); y cotratamiento somatodendrítico con NMDA y NR, tratamiento axonal con NR (NR-NMDA / NR) (4). Barras de escala, 20 mm. B, C) Efecto de 5 mM NAD + y 1 mM NR sobre la muerte neuronal después de diferentes tiempos de exposición a NMDA. B) Cuantificación del estado somático por núcleos condensados (%) después de la tinción de Hoechst (n = 3). C) Cuantificación de AxD (n = 3). D) Cuantificación de AxD en neuronas corticales después de 24 h de cotratamiento NMDA y NR o NAD + 100 mM. Se muestran las respuestas a la dosis de NR y NAD + (n = 3). E, F) Efecto neuroprotector in vivo de NR después de la administración intracraneal de NMDA en ratones. E) Imágenes representativas de MRI obtenidas 48 h después de la inyección intracortical de 5 nmol de NMDA o 5 nmol de NMDA con 50 nmol de NAD + o NR. El volumen de la lesión está delineado en rojo. Barra de escala, 2 mm. F) Cuantificación del volumen de la lesión en t = 48 h después de la inyección de NMDA (n = 20), inyección de NMDA / NAD + (n = 10) e inyección de NMDA / NR (n = 10). G – I) Análisis cuantitativo del metabolismo de NAD + (G), NAM (H) y ADPR (I) de cortezas de ratones inyectados con NMDA (n = 9), NMDA / NAD + (n = 5) y NMDA / NR ( n = 5). Los datos muestran que NR aumentó significativamente NAD + cortical, mientras que NAD + inyectado no lo hizo. * P, 0.05, ** P, 0.01, *** P, 0.001.