S'abonner

Ketamine administration causes cognitive impairment by destroying the circulation function of the glymphatic system - 29/05/24

Doi : 10.1016/j.biopha.2024.116739 
Xue Wu a, e, f, 1, Gehua Wen a, e, f, 1, Lei Yan a, e, f, 1, Yexin Wang b, Xinghua Ren b, Guiji Li b, Yu Luo a, e, f, Junbo Shang a, e, f, Lei Lu c, Anca Hermenean d, Jun Yao a, e, f, Baoman Li a, e, f, , Yan Lu b, , Xu Wu a, e, f,
a China Medical University School of Forensic Medicine, Shenyang, China 
b Key Laboratory of Health Ministry in Congenital Malformation, Affiliated Shengjing Hospital of China Medical University, Shenyang, China 
c Department of pediatrics Neonatology, University of Chicago, Chicago, IL 60615, USA 
d Faculty of Medicine, Vasile Goldis Western University of Arad, Romania 
e Liaoning Province Key Laboratory of Forensic Bio-evidence Sciences, China 
f China Medical University Center of Forensic Investigation, China 

Corresponding author.⁎⁎Corresponding authors at: China Medical University School of Forensic Medicine, Shenyang, China.China Medical University School of Forensic MedicineShenyangChina.

Abstract

Background

Ketamine, as a non-competitive antagonist of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors, was originally used in general anesthesia. Epidemiological data show that ketamine has become one of the most commonly abused drugs in China. Ketamine administration might cause cognitive impairment; however, its molecular mechanism remains unclear. The glymphatic system is a lymphoid system that plays a key role in metabolic waste removal and cognitive regulation in the central nervous system.

Methods

Focusing on the glymphatic system, this study evaluated the behavioral performance and circulatory function of the glymphatic system by building a short-term ketamine administration model in mice, and detected the expression levels of the 5-HT2c receptor, ΔFosb, Pten, Akt, and Aqp4 in the hippocampus. Primary astrocytes were cultured to verify the regulatory relationships among related indexes using a 5-HT2c receptor antagonist, a 5-HT2c receptor short interfering RNA (siRNA), and a ΔFosb siRNA.

Results

Ketamine administration induced ΔFosb accumulation by increasing 5-HT2c receptor expression in mouse hippocampal astrocytes and primary astrocytes. ΔFosb acted as a transcription factor to recognize the AATGATTAAT bases in the 5′ regulatory region of the Aqp4 gene (−1096 bp to −1087 bp), which inhibited Aqp4 expression, thus causing the circulatory dysfunction of the glymphatic system, leading to cognitive impairment.

Conclusions

Although this regulatory mechanism does not involve the Pten/Akt pathway, this study revealed a new mechanism of ketamine-induced cognitive impairment in non-neuronal systems, and provided a theoretical basis for the safety of clinical treatment and the effectiveness of withdrawal.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

Ketamine administration causes circulatory dysfunction of glymphatic system.
Ketamine administration induces cognitive impairment in mice.
Ketamine induces ΔFosb accumulation by increasing the expression of 5-HT2c receptor.
ΔFosb acts as a transcription factor to recognize and inhibit Aqp4 expression.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abbreviations : 5-HT2c, Akt, Aqp4, CSF, ISF, NMDA, Pten, SiRNA, ΔFosb

Keywords : Ketamine, Glymphatic system, 5-HT2c, ΔFosb, Aqp4, Cognitive impairment


Plan


© 2024  The Authors. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 175

Article 116739- juin 2024 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Preclinical evaluation of combined therapy with amiodarone and low-dose benznidazole in a mouse model of chronic Trypanosoma cruzi infection
  • Juliana Magalhães Chaves Barbosa, Yasmin Pedra-Rezende, Hílton Antônio Mata-Santos, Glaucia Vilar-Pereira, Tatiana Galvão de Melo, Isalira Peroba Ramos, Daniel Gibaldi, Otacilio C. Moreira, Daniela Ferreira Nunes, Marcos Meuser Batista, Joseli Lannes-Vieira, Anissa Daliry, Kelly Salomão
| Article suivant Article suivant
  • Matrine induces autophagic cell death by triggering ROS/AMPK/mTOR axis and apoptosis in multiple myeloma
  • Xue Li, Jifan Zhou, Yixin Ling, Yicheng Tan, Jialing Zhang, Xiaofang Wang, Fanfan Li, Songfu Jiang, Shenghui Zhang, Kang Yu, Yixiang Han

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.