Protein ubiquitination in postsynaptic densities after hypoxia in rat neostriatum is blocked by hypothermia

Synaptic dysfunction has been associated with neuronal cell death following hypoxia. The lack of knowledge on the mechanisms underlying this dysfunction prompted us to investigate the morphological changes in the postsynaptic densities (PSDs) induced by hypoxia. The results presented here demonstrate that PSDs of the rat neostriatum are highly modified and ubiquitinated 6 months after induction of hypoxia in a model of perinatal asphyxia. Using both two dimensional (2D) and three dimensional (3D) electron microscopic analyses of synapses stained with ethanolic phosphotungstic acid (E-PTA), we observed an increment of PSD thickness dependent on the duration and severity of the hypoxic insult. The PSDs showed clear signs of damage and intense staining for ubiquitin. These morphological and molecular changes were effectively blocked by hypothermia treatment, one of the most effective strategies for hypoxia-induced brain injury available today. Our data suggest that synaptic dysfunction following hypoxia may be caused by long-term misfolding and aggregation of proteins in the PSD.Fil: Capani, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas; ArgentinaFil: Saraceno, Gustavo Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas; ArgentinaFil: Botti, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Aon Bertolino, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas; ArgentinaFil: Madureira de Oliveira, Diego. Universidade Federal da Bahia; BrasilFil: Barreto, George. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Instituto Cajal; EspañaFil: Galeano, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Cardiológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Cardiológicas; ArgentinaFil: Giraldez Alvarez, Lisandro Diego. Universidade Federal da Bahia; BrasilFil: Coirini, Hector. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin