Estudios científicos

Resveratrol derivative excited postsynaptic potentiation specifically via PKCβ-NMDA receptor mediation

Abstract:

Several decades have passed since resveratrol (RSV) was first identified in red wine. Researchers have reported the pleiotropic anti-oxidant, anti-inflammatory, anti-cancer, anti-aging, and neuronal protective effects of resveratrol and its glycosylated derivative. However, few studies have distinguished the minute differences in the properties between resveratrol and its glycosylated derivative in terms of synaptic plasticity. As an abundant natural product of glycosylated resveratrol, the derivative 2,3,4',5-tetrahydroxystilbene-2-O-β-d-glucoside (TSG) has been determined to be a better option for long-term potentiation (LTP) in the hippocampus under physiological and pathological conditions than resveratrol. TSG, as well as its parent molecule RSV, could elicit early-LTP and recover fast excitatory postsynaptic potentials (EPSPs) in the hippocampus. Using various modalities, including pre- and post-whole-cell patch clamping techniques in the calyx of Held, pharmacological inhibition of the N-methyl-d-aspartic acid receptor (NMDAr) and the α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid receptor (AMPAr) as well as protein kinase C (PKC) activation, we demonstrated that TSG, unlike RSV, could merely promote NMDA-mediated EPSC via PKCβ cascade. Our results provide new knowledge that glycosylation of resveratrol could significantly improve its specificity in promoting sole NMDAr mediation of EPSPs, in addition to improving solubility and resistance against oxidation in vivo. These observations could contribute to further exploration of pharmaceutical evaluation of glycosylated stilbene in the future.

Comentarios divulgativos:

En el ámbito de la neurociencia, el proceso de “potenciación a largo plazo” consiste en una intensificación en el tiempo de la transmisión de señales entre dos o más neuronas, tras su estimulación. Este proceso está relacionado con la plasticidad sináptica y con la memoria y el aprendizaje, que se encuentran alterados en enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer y de Párkinson. En este sentido se están investigando nuevas estrategias preventivas, por ejemplo a través de la identificación de nuevos compuestos con potencial terapéutico.

El resveratrol, un compuesto cuya principal fuente alimentaria es el vino tinto, se ha relacionado con la prevención o postergación del deterioro neuronal asociado al envejecimiento y con mejoras en la plasticidad neuronal in vitro. En este estudio los investigadores evalúan el potencial del resveratrol y su derivado glicosilado (2,3,4',5- tetrahydroxystilbene-2-O-β-d-glucoside (TSG)) en la plasticidad sináptica.
Utilizando modelos animales, los investigadores observaron que el TSG era mejor que el resveratrol en el proceso de activación de la potenciación a largo plazo en el hipocampo, tanto en condiciones fisiológicas como patológicas. Ambos compuestos podían dar lugar a la potenciación a largo plazo temprana y recuperar los potenciales postsinápticos de excitación rápida en el hipocampo. El TSG, a diferencia del resveratrol, podía estimular los potenciales postsinápticos vía el receptor NMDA y la PKCβ, desencadenando una cascada de procesos relacionados con el aprendizaje y la memoria.
Estos resultados muestran que el compuesto glicosilado TSG, derivado del resveratrol, podría tener propiedades mejoradas, dada su especificidad para la promoción del receptor NMDA en los potenciales postsinápticos de excitación rápida. Además, la solubilidad y capacidad antioxidante del TSG es mayor. Dado su potencial, sería de interés profundizar en el estudio de este compuesto.