Physiological synaptic activity and recognition memory require astroglial glutamine
In: ISSN: 2041-1723, 2022
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International audience ; Abstract Presynaptic glutamate replenishment is fundamental to brain function. In high activity regimes, such as epileptic episodes, this process is thought to rely on the glutamate-glutamine cycle between neurons and astrocytes. However the presence of an astroglial glutamine supply, as well as its functional relevance in vivo in the healthy brain remain controversial, partly due to a lack of tools that can directly examine glutamine transfer. Here, we generated a fluorescent probe that tracks glutamine in live cells, which provides direct visual evidence of an activity-dependent glutamine supply from astroglial networks to presynaptic structures under physiological conditions. This mobilization is mediated by connexin43, an astroglial protein with both gap-junction and hemichannel functions, and is essential for synaptic transmission and object recognition memory. Our findings uncover an indispensable recruitment of astroglial glutamine in physiological synaptic activity and memory via an unconventional pathway, thus providing an astrocyte basis for cognitive processes.
Titel: |
Physiological synaptic activity and recognition memory require astroglial glutamine
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Autor/in / Beteiligte Person: | Cheung, Giselle ; Bataveljic, Danijela ; Visser, Josien ; Kumar, Naresh ; Moulard, Julien ; Dallérac, Glenn ; Mozheiko, Daria ; Rollenhagen, Astrid ; Ezan, Pascal ; Mongin, Cédric ; Chever, Oana ; Bemelmans, Alexis-Pierre ; Lübke, Joachim ; Leray, Isabelle ; Rouach, Nathalie ; Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CIRB) ; MemoLife, Labex ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Collège de France (CdF (institution))-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Ecole doctorale Cerveau Cognition et Comportement Paris (ED 158 - 3C) ; Sorbonne Université (SU) ; Photophysique et Photochimie Supramoléculaires et Macromoléculaires (PPSM) ; Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay) ; Institut des Neurosciences Paris-Saclay (NeuroPSI) ; Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Institute of Neuroscience and Medicine Jülich (INM-1) ; Différenciation et communication neuronale et neuroendocrine (DC2N) ; Université de Rouen Normandie (UNIROUEN) ; Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) ; Laboratoire des Maladies Neurodégénératives - UMR 9199 (LMN) ; Molecular Imaging Research Center Fontenay-aux-Roses (MIRCEN) ; Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie François JACOB (JACOB) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie François JACOB (JACOB) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Department of Psychiatry, Psychotherapy and Psychosomatics Aachen ; Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University (RWTH) |
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Zeitschrift: | ISSN: 2041-1723, 2022 |
Veröffentlichung: | HAL CCSD ; Nature Publishing Group, 2022 |
Medientyp: | academicJournal |
DOI: | 10.1038/s41467-022-28331-7 |
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