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Reactive Astrocytes Overexpress TSPO and Are Detected by TSPO Positron Emission Tomography Imaging

Authors :
Frédéric Dollé
Martine Guillermier
Nadja Van Camp
Carole Escartin
Gilles Bonvento
Sonia Lavisse
Thierry Delzescaux
Lucile Ben Haim
Marion Delahaye
Fanny Petit
Philippe Hantraye
Anne-Sophie Hérard
Philippe Remy
Vincent Lebon
Laboratoire des Maladies Neurodégénératives - UMR 9199 (LMN)
Service MIRCEN (MIRCEN)
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-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)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Service de neurologie [Mondor]
Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Henri Mondor-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)
Imagerie Moléculaire in Vivo (IMIV - U1023 - ERL9218)
Service Hospitalier Frédéric Joliot (SHFJ)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-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 National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay
Université Paris-Saclay-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)
Université Paris-Saclay-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)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
lavisse, sonia
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)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie François JACOB (JACOB)
Source :
Journal of Neuroscience, Journal of Neuroscience, Society for Neuroscience, 2012, 32 (32), pp.10809-10818. ⟨10.1523/JNEUROSCI.1487-12.2012⟩, Journal of Neuroscience, 2012, 32 (32), pp.10809-10818. ⟨10.1523/JNEUROSCI.1487-12.2012⟩
Publication Year :
2012
Publisher :
HAL CCSD, 2012.

Abstract

Astrocytes and microglia become reactive under most brain pathological conditions, making this neuroinflammation process a surrogate marker of neuronal dysfunction. Neuroinflammation is associated with increased levels of translocator protein 18 kDa (TSPO) and binding sites for TSPO ligands. Positron emission tomography (PET) imaging of TSPO is thus commonly used to monitor neuroinflammation in preclinical and clinical studies. It is widely considered that TSPO PET signal reveals reactive microglia, although a few studies suggested a potential contribution of reactive astrocytes. Because astrocytes and microglia play very different roles, it is crucial to determine whether reactive astrocytes can also overexpress TSPO and yield to a detectable TSPO PET signalin vivo. We used a model of selective astrocyte activation through lentiviral gene transfer of the cytokine ciliary neurotrophic factor (CNTF) into the rat striatum, in the absence of neurodegeneration. CNTF induced an extensive activation of astrocytes, which overexpressed GFAP and become hypertrophic, whereas microglia displayed minimal increase in reactive markers. Two TSPO radioligands, [18F]DPA-714 [N,N-diethyl-2-(2-(4-(2-[18F]fluoroethoxy)phenyl)-5,7-dimethylpyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl)acetamide] and [11C]SSR180575 (7-chloro-N,N-dimethyl-5-[11C]methyl-4-oxo-3-phenyl-3,5-dihydro-4H-pyridazino[4,5-b]indole-1-acetamide), showed a significant binding in the lenti-CNTF-injected striatum that was saturated and displaced by PK11195 [N-methyl-N-(1-methylpropyl)-1-(2-chlorophenyl)-isoquinoline-3-carboxamide]. The volume of radioligand binding matched the GFAP immunopositive volume. TSPO mRNA levels were significantly increased, and TSPO protein was overexpressed by CNTF-activated astrocytes. We show that reactive astrocytes overexpress TSPO, yielding to a significant and selective binding of TSPO radioligands. Therefore, caution must be used when interpreting TSPO PET imaging in animals or patients because reactive astrocytes can contribute to the signal in addition to reactive microglia.

Details

Language :
English
ISSN :
02706474 and 15292401
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Neuroscience, Journal of Neuroscience, Society for Neuroscience, 2012, 32 (32), pp.10809-10818. ⟨10.1523/JNEUROSCI.1487-12.2012⟩, Journal of Neuroscience, 2012, 32 (32), pp.10809-10818. ⟨10.1523/JNEUROSCI.1487-12.2012⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....f2ca2d6cb3e5dcaf666c0248d427993a
Full Text :
https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1487-12.2012⟩