7Alzheimer’s disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder characterized by accumulation and deposition of extracellular beta-amyloid peptides (Aβ) and intra-neuronal hyperphosphorylated tau in the brain. The insulin signalling pathway begins upstream at the insulin receptor (IR), where the intracellular insulin receptor substrate 1 (IRS1) is phosphorylated, thus propagating the signal downstream to the PI3K/Akt signalling pathway, which affects both the glycogen synthase kinase 3 beta (GSK3β), which is a tau kinase, and mTOR, which is a critical part of the mTORC1 and mTORC2 complexes that not only mediate a wide range of cell functions, but also feed back upstream to regulate Akt. Increasing evidence builds a strong case for the role of soluble Aβ oligomers (AβOs) in the impairment of insulin signalling in AD. Our in vitro studies with neuroblastoma 2a (N2a) cells stably transfected with human APP695 gene (N2a-APP), which secrete excess Aβ, show that the phosphorylation and expression of several but not all critical signalling proteins along the insulin signalling pathway are dysregulated in the cells in comparison to the parental N2a cells. N2a-APP cells were also found to be phenotypically insulin resistant. Subsequently, N2a-APP cells were treated with the Aβ binding peptide (ABP), which binds Aβ oligomers. The ABP treatment was observed to enhance insulin signalling response compared to untreated controls. The results suggest that Aβ may be responsible for inducing the insulin resistant phenotype in N2a-APP cells, and that the removal of Aβ oligomers is a potential treatment consideration for dysfunctional insulin signalling involved in Alzheimer’s disease.

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Networks are ubiquitous with several levels of complexity, configuration, hierarchy and function. Many micro- and macro-scale biological or non-biological interactions define complex systems. Our most sophisticated organ, the brain, accommodates the interaction of its billions of neurons through trillions of synapses and is a good example of a complex system. Network structure has been shown to be the key to determine network functions. For instance, communities or modules in the network explain functional segregation and modular interactions reveal functional integration. Moreover, the dynamics of cortical networks have been experimentally shown to be linked to the behavioral states of the animal. The level of rate and synchrony have been demonstrated to be related to sleep (inactive) and awake (active) states of animals. The structure of brain networks is not static. New synapses are formed and some existing synapses or neurons die due to neurodegenerative disease, environmental influences, development and learning, etc. Although there are many studies on the function of brain networks, the changes by neuronal and synaptic degeneration have not been so far in focus. In fact, there is no known mathematical model on the progressive pattern of synaptic pruning and neurodegeneration. The goal of this dissertation is to develop various models of progressive network degeneration and analyze their impact on structural and functional features of the networks. In order to expand the often chosen approach of the "random networks", the "small world" and "scale-free" network topologies are considered which have recently been proposed as alternatives. The effect of four progressive synaptic pruning strategies on the size of critical sites of brain networks and other complex networks is analyzed. Different measures are used to estimate the levels of population rate, regularity, synchrony and pair-wise correlation of neuronal networks. Our analysis reveals that the network degree, instead of network topology, highly affects the mean population activity. / <p>QC 20170906</p>

Diabetes mellitus affects more than 382 million people worldwide and an estimated 30-50% of patients develop some form of neuropathy. Patients typically present with sensory symptoms including hypersensitivity/pain and/or loss of somatosensation. In diabetic neuropathy, the longest nerves of the peripheral nervous system (PNS) show the worst pathology and symptoms are typically felt in the distal extremities. The cause of this apparent length-dependent pathology remains unknown. Through comprehensive integration of untargeted proteomic and metabolomic analyses of the PNS in the streptozotocin rat model of diabetes, we showed that bioenergetic pathways were more dysfunctional in the distal sciatic nerve (SN) than the lumbar 4/5 dorsal root ganglia (DRG) and cranial trigeminal ganglia (TG). Whilst glucose levels increased in all tissues in diabetes, there was extensive upregulation of proteins involved in mitochondrial oxidative phosphorylation in the distal SN compared to healthy age/weight-matched controls which was not evident in the proximal DRG or TG. There were significant changes in lipid metabolites in the SN, a phenomenon which is less apparent in the DRG and not evident in the TG. We investigated the therapeutic potential of copper chelation with triethylenetetramine to reverse such changes and whilst copper chelation prevented nerve conduction velocity deficits, it did not alter aberrant nerve metabolism. To further understand the functional deficits in diabetic neuropathy, we performed in vivo microelectrode recordings from the TG and the thalamic ventral posteromedial (VPM) nucleus in control and diabetic rats in response to precise whisker stimulation. Recordings from the TG showed that the tuning of the primary afferents to graded stimuli is preserved in diabetes. Furthermore, we found that neurons within the VPM showed increased spontaneous activity in diabetes, but maintained tuning to graded whisker stimulation in their evoked firing rate. Thus, the cranial TG appear to be relatively unaffected by diabetes at a biochemical or physiological level, but diabetes may lead to pathophysiological changes within the thalamus which could alter somatosensory processing. Despite a global metabolic insult in diabetes, the molecular consequences are not consistent throughout the nervous system. We show that metabolic dysfunction occurs specifically in regions known to be more affected in neuropathy. Due to such a focal dysfunction, aberrant oxidative phosphorylation in the sciatic nerve may be a key driver to the distal pathogenesis of diabetic neuropathy.

Parmi les huiles naturelles, l'huile d'argan suscite beaucoup d’intérêt. Elle a été utilisée en médecine traditionnelle, en usage externe par les femmes berbères pour les soins corporels et capillaires, et en usage interne pour prévenir certaines maladies cardiovasculaires. L’huile d’argan se caractérise par ses fonctions hypocholestérolémiantes, anti-diabètique et antiproliférative sur des lignées cancéreuses humaines de prostate. Riche en acides gras insaturés, l’huile d’argan est caractérisée également par ses composés mineurs : polyphénols, tocophérols et stérols qui lui confèrent des propriétés antioxydantes. Le rôle des antioxydants alimentaires dans la fonction neurologique et dans certaines maladies liès à l’âge est centrée sur la vitamine E qui est une molécule majoritaire de l’huile d’argan dotée. L’objectif de ce travail a consisté dans un premier temps en une étude phytochimique et en une évalutation du pouvoir antioxydant des extraits d’arganier de deux régions marocaines. Une caractérisation biochimique de la composition de l’huile d’argan a aussi été réalisée. Dans un second temps, une évaluation des effets protecteurs de l’huile d’argan ou certains de ces composés majoritaires a été réalisée in vitro sur des oligodendrocytes murins 158N et in vivo sur des rats. ces effets ont été spécifiés dans un environnement pro-oxydant et cytotoxique mimé par le 7-cétocholestérol (7KC) et l’AlCl3. La cytotoxicité du 7KC induit divers effets au niveau de la mitochondrie (modification fonctionnelle), ce qui conduit à une rupture de l’équilibre RedOx (surproduction d’espèces radicalaires de l’oxygène), à une induction d’apoptose et d’autophagie, à une perte d’adhésion, à une diminution de la prolifération et à des dysfonctions du lysosome. Le 7KC affecte aussi l’expression des marqueurs peroxysomaux (ABCD1, ABCD2, ACOX1) ainsi que l’expression de facteur de transcription PPARα au niveau cellulaire. L’étude in vivo réalisée sur des rats Wistar traités à 100 mg/kg d’AlCl3, a montré qu’AlCl3 induit une rupture de l’équilibre RedOx en diminuant les activités des enzymes anti-oxydantes (catalase, superoxyde dismutase, les glutathions) au niveau du cortex, une altération des fonctions cognitives qui ont été étroitement liées aux maladies neurodégénératives, et des modifications des paramètres plasmatiques. AlCl3 induit une légère perte du poids corporel des rats tout au long de la période de traitement. Dans son ensemble, le travail réalisé montre que l’huile d’argan est capable de s’opposer au stress oxydatif induit par 7KC et AlCl3. L’huile d’argan pourrait être potentiellement être intéressante pour traiter les maladies neurodégénératives. Elle pourrait exercer des effets cytoprotecteurs et antioxydants ce qui permet d’envisager de nouveaux domaines d’applications pour cette huile. / Argan oil has lot of interest for human health. It has been used in traditional medicine for several centuries. The rich composition of argan oil in term of tocopherols and unsaturated fatty acid makes it a very interesting oil regarding its potential actions on risk factors for cardiovascular diseases, hyperlipidemia, hypercholesterolemia and hypertension. Argan oil is also used for skin infections. Previous studies have shown the antiproliferative and pro-apoptotic effects on prostate cancer cell lines. The role of dietary antioxidants in neurological function and in some aged related diseases is centered on vitamin E which is a major molecule of argan oil. The objective of this work was 1) to do a phytochemical study and to evalutate the argan extracts antioxidant properties of argan oils from two Moroccan regions, and 2) to characterize the biochemical composition of argan oils used in this study. Third, we evaluated the protective effects of argan oil and of some of its major compounds in vitro on 158N murine oligodendrocytes, and in vivo in the rat. The effects have been specified in a pro-oxidant environment and cytotoxic mimicked by the 7-ketocholesterol (7KC) and AlCl3. Different methodologies were used: phase contrast microscopy, fluorescence microscopy, histochemistry, flow cytometry, western blotting, and several biochemical methods. Furthermore, 7KC affect the expression of peroxisomal markers (ABCD1, ABCD3, ACOX1) as well as expression of PPARα at the cellular level. The results show that argan oil has cytoprotective and antioxidant effects on 158N murine oligodendrocytes. Argan oil is able to attenuate the overproduction of reactive oxygen species, mitochondrial and lysosomal dysfunctions, loss of cell adhesion and decreased proliferation, cell death by apoptosis and autophagy. We investigate also the effect of aluminum chloride (AlCl3) on brain function and neuronal oxidative stress. Male Wistar rats received daily AlCl3 100 mg/kg for 42 days. AlCl3 exposed group showed a significant reduction in spatial memory performance. Moreover, AlCl3 – treated rats exhibited a marked deterioration of oxidative markers; SOD, CAT, GSH, and changes in the plasma parameters. AlCl3 slightly affects the body weight of rat. Argan oils (or some of their compounds) have cytoprotective and antioxidant effects on 158N murine oligodendrocytes. These different molecules attenuate oxidative stress and could be potentially useful for treating neurodegenerative diseases. Argan oil could exert cytoprotective and antioxidant effects which allows to consider new fields of application for this oil. It is possible to envisage that a controlled diet or functional foods with argan oil could help to prevent some forms of neurodegeneration. / من بين الزيوت الطبيعية أثار زيت أركان الكثير من الاهتمام. فقد استخدم زيت الأركان في الطب التقليدي، من قبل نساء البربرللعناية بالجسم و الشعر، و لمنع بعض الأمراض القلب و الأوعية الدموية . يتميز زيت الأركان بوظائفه التي تخص خفض الكوليسترول، مكافحة داء السكري ومكافحة التكاثر في خطوط الخلايا السرطانية البشرية للبروستات. يعتبر زيت اركان غنيا بالأحماض الدهنية غير المشبعة، البوليفينول، التوكوفيرول و الستيرول .هذه المواد تجعله مادة مضادة للأكسدة.يتركز دور مضادات الأكسدة الغذائية في وظيفة الجهاز العصبي وبعض الأمراض المرتبطة بالعمر على فيتامين E الذي يعتبر المكون الرئيسي لزيت أركان . الهدف من هذا العمل هو أولا دراسة كيميائية لنبتة اركان وتقييم القوة المضادة للأكسدة لمقتطفات هذه النبتة مع توصيف شامل لتركيبة زيت أركان المستخدم في دراستنا.وثانيا تقييم للآثار الوقائية لهذا الزيت ولبعض مركباته الرئيسية في المختبر على الخلايا العصبيةN158 وعلى فئران من فئة وينستار. وقد تم تحديد فوائد زيت اركان في بيئة سامة بواسطة KC7 و AlCl3 النتائج المحصل عليها تكمن في تأثيرات مختلفة على الميتوكوندريا، الأمر الذي يؤدي إلى تمزق في توازن الأكسدة , استحثاث موت الخلايا المبرمج والالتهام الذاتي وفقدان الإلتصاق. يؤثر KC7 أيضا على الناقلات البيروكسيزومية (ABCD1,ABCD3,ACOX1) على المستوى الخلوي PARaP. الدراسة المجراة على الفئران بجرعة 100 ملغم/كغم من AlCl3 أظهرت أن AlCl3 يؤدي الى تمزق التوازن الأكسدة عن طريق الحد من أنشطة الإنزيمات المضادة للأكسدة (الكاتلاز,الجلوتاثيون،سيبيروكسيد) على مستوى المادة الرمادية بالمخ وضعف الادراك الذي ارتبط ارتباطا وثيقا بالأمراض العصبية والتغيرات في معالم البلازما. وبشكل عام، تشير الدراسة ان زيت أركان أو البعض من مكوناته قادرون على مكافحة الأكسدة الناجمة عن KC7 و AlCl3 .

La sclérose en plaques (SEP) a longtemps été considérée comme une affection inflammatoire démyélinisante de la substance blanche. (SB) Hors, de nombreuses études ont démontré l’implication extensive de la substance grise (SG). La souffrance neuronale joue un rôle majeur dans la détérioration physique et cognitive des patients atteints de SEP. Le développement de nouvelles techniques d’imagerie capables de quantifier cette atteinte neuronale est devenu crucial. Grace à la tomographie par émission de positons (TEP) et au radiotraceur [11C]flumazenil ([11C]FMZ), antagoniste du récepteur central aux benzodiazépines, nous avons quantifié de façon non-invasive la souffrance neuronale de la SG chez des patients atteints de SEP à différents stades de la maladie. Une cohorte de 18 patients atteints de SEP a été comparée à 8 sujets sains. Les participants ont bénéficié d’une évaluation clinique, cognitive, et radiologique par TEP au [11C]FMZ et IRM. Les données TEP ont été évaluées par région d’intérêt et vertex-à- vertex. Des réductions significatives de l’activité TEP au [11C]FMZ ont été mises en évidence au sein de la SG corticale et sous-corticale des patients comparés aux contrôles. Ces changements étaient présents dès le stade rémittent de la maladie et corrélaient modérément avec la charge lésionnelle de la SB. L’activité TEP corticale était aussi associée à la performance cognitive des patients. Cette étude pilote est la première à quantifier in vivo la souffrance neuronale chez des patients atteints de SEP. Nos résultats permettent de proposer la TEP au [11C]FMZ comme marqueur spécifique et discriminant de l’atteinte neuronale de la SG dans la SEP. / Multiple sclerosis (MS) has long been regarded as an inflammatory demyelinating disorder of the white matter. But post-mortem studies have recently shed light on the extensive involvement of the grey matter (GM). Neuronal damage, characterized by synaptic and dendritic loss as well as neuronal apoptosis, is thought to be a major substrate of physical and cognitive deterioration in MS patients. There is a crucial need for new imaging techniques able to specifically assess neuronal damage in MS. Using positron emission tomography (PET) with [11C]flumazenil ([11C]FMZ), an antagonist of the central benzodiazepine site located within the GABAA receptor, and a non-invasive quantification method, we measured and mapped neurodegenerative changes in the GM of patients with MS at distinct disease stages. A cohort of 18 MS patients was compared to 8 healthy controls and underwent neurological and cognitive evaluations, high-resolution dynamic [11C]FMZ PET imaging and brain MRI. PET data were evaluated using a region of interest and a surface-based approach. [11C]FMZ binding was significantly decreased in the cortical and subcortical GM of MS patients compared to controls. These changes were significant in both progressive and relapsing-remitting forms of the disease and correlated moderately with white matter lesion load. [11C]FMZ cortical binding was also associated with cognitive performance. This pilot study is the first to quantify in vivo the neurodegenerative changes occurring in MS. Our results show that PET with [11C]FMZ could be a promising and sensitive quantitative marker to assess and map the neuronal substrate of GM pathology in MS.

Expanded polyglutamine proteins are known to be the causative agents of a number of human neurodegenerative diseases but the molecular basis of their cytoxicity is still poorly understood. Polyglutamine tracts may impede the activity of the proteasome, and evidence from single cell imaging suggests that the sequestration of polyglutamine proteins into inclusion bodies can reduce the proteasomal burden and promote cell survival, at least in the short term. The presence of misfolded protein also leads to activation of stress kinases such as p38MAPK, which can be cytotoxic. The relationships of these systems are not well understood. We have used fluorescent reporter systems imaged in living cells, and stochastic computer modeling to explore the relationships of expanded polyglutamine proteins, p38MAPK activation, generation of reactive oxygen species (ROS), proteasome inhibition, and inclusion body formation. In cells expressing a polyglutamine protein, inclusion body formation was preceded by proteasome inhibition but cytotoxicity was greatly reduced by administration of a p38MAPK inhibitor. Computer simulations suggested that without the generation of ROS, the proteasome inhibition and activation of p38MAPK would have significantly reduced toxicity. Our data suggest a vicious cycle of stress kinase activation and proteasome inhibition that is ultimately lethal to cells. There was close agreement between experimental data and the predictions of a stochastic computer model, supporting a central role for proteasome inhibition and p38MAPK activation in inclusion body formation and ROS-mediated cell death.

Rotenone is a commercially available pesticide with a variety of industrial applications. However, occupational exposure to rotenone has been implicated in the development of Parkinson’s disease. To explore the mechanism of dopamine neuron death secondary to rotenone exposure, the zebrafish was used as a live animal screening tool for environmentally-induced Parkinson’s disease. After testing a variety of small molecule compounds on embryonic zebrafish for their potential to cause dopamine neuron loss, we identified that rotenone exposure induces a bradykinetic dopamine neuron loss phenotype. This phenotype was characterized by decreased locomotion, sensory insensitivity, and a transient but marked decrease in the number of dopamine neurons in embryos exposed to 100nM rotenone, with a concomitant decrease in dopamine transporter mRNA levels. The dopamine neuron deficits were observed in the subpallium, pretectum, olfactory bulb, but these losses were most pronounced in the ventral diencephalon after rotenone exposure. Rotenone damages the mitochondria, generating reactive oxygen species (ROS), and subsequently induces ROS-mediated apoptosis in these dopamine neurons. The rotenone-induced dopamine neuron loss and locomotion phenotypes could be partially rescued in zebrafish larvae with ascorbic acid co-treatment during rotenone exposure. Adults raised from zebrafish embryos exposed to rotenone did not show any deficits to their dopamine neuron distribution, but did show anxiety-like behaviors and upregulation of dopamine receptor D1 mRNA levels. These results suggest that rotenone exposure can cause dopamine neuron death through ROS- mediated apoptosis, and supports an environmental cause of Parkinson’s disease.
 La roténone est un pesticide disponible dans le commerce et utilisé pour une variété d’usages industriels. Cependant, l’exposition à la roténone a été impliquée dans le développement de la maladie de Parkinson. Afin d’explorer le mécanisme menant à la perte de neurones dopaminergiques suite à une exposition à la roténone, le poisson-zèbre (Danio rerio) a été utilisée comme modèle animal du développement de la maladie de Parkinson attribuable à des causes environnementales. Après avoir testé une série de petites molécules sur des embryons de poisson-zèbre pour déterminer leur capacité à causer une perte de neurones dopaminergiques, nous avons identifié la roténone comme causant un phénotype de perte de neurones associée à une bradykinésie. Ce phénotype était caractérisé par une perte de la locomotion, une insensibilité sensorielle, et une diminution transitoire mais marquée du nombre de neurones dopaminergiques chez des embryons exposés à une concentration de roténone de 100nM. Ceci coïncidait avec une réduction des niveaux d’expression du gène du transporteur de la dopamine (dat). Des pertes de neurones dopaminergiques furent observés dans le sub-pallium, le pré-tectum et le bulbe olfactif mais étaient plus prononcées dans le diencéphale ventral. La roténone cause des dommages aux mitochondries en générant des dérivés réactifs de l’oxygène (ROS) et, subséquemment, induit une apoptose attribuable aux ROS dans les neurones dopaminergiques. La perte de neurones dopaminergiques due à la roténone ainsi que les déficits locomoteurs ont pu être partiellement empêchés par un co-traitement à l’acide ascorbique. Les poissons adultes ayant été exposés à la roténone au stade embryonnaire ne montrèrent pas de déficits quant à la distribution des neurones dopaminergiques mais présentaient des comportements indiquant un plus haut niveau d’anxiété ainsi qu’une augmentation des ARNm du récepteur D1 de la dopamine. Ces résultats suggèrent que l’exposition à la roténone peut causer la mort des neurones dopaminergiques via une apoptose médiée par les ROS et pourrait constituer une cause environnemental de la maladie de Parkinson.

L'obésité est l'un des plus grands défis de santé publique du 21ème siècle et est considérée comme un facteur de risque majeur pour la santé. L'obésité est responsable de l'apparition de divers troubles, notamment du diabète, des maladies cardiovasculaires et de certains cancers. Le tissu adipeux (TA) est un organe endocrine très actif qui a une activité sécrétoire intense produisant un assortiment de plus de 600 facteurs qui ont des activités biologiques variées. Certains de ces facteurs sont appelés adipocytokines et font l'objet d'un intérêt particulier dans les recherches récentes sur le métabolisme et les pathologies associées. De nombreuses données sur les adipocytokines suggèrent fortement que le tissu adipeux est un élément clé dans le développement d'une inflammation chronique. De nombreuses maladies neurodégénératives chroniques telles que la sclérose latérale amyotrophique, la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson ont été associées à une inflammation du système nerveux central (SNC), dans lequel la microglie et les astrocytes (cellules gliales) jouent un rôle déterminant. L'autotaxin (ATX) et l'adiponectine (ADIPO) sont des médiateurs sécrétées par le TA. Le rôle de ces médiateurs dans les activités métaboliques a été bien étudié, mais leur rôle potentiel ainsi que les mécanismes précis dans la vulnérabilité du CNS restent à déterminer. Ici, nous proposons d'utiliser, in vivo, deux stimuli inflammatoires distincts le lipopolysaccharide (LPS) et le triméthylétain (TMT) pour caractériser l'expression de médiateurs de l'inflammation du SNC chez la souris. Une injection intrapéritonéale (ip) aiguë de LPS (100 μg/kg de poids corporel) mime une infection bactérienne Gram négative, tandis que l'injection ip aiguë de TMT (2 mg/kg de poids corporel), induit une neurodégénérescence hippocampique. Les microglies et les astrocytes sont les principales sources de facteurs inflammatoires dans le cerveau. Afin de rechercher, in vitro, le rôle de l'ATX et de l'ADIPO sur ces cellules dans un état inflammatoire et de stress oxydatif, nous avons généré des tansfectants stables sur-exprimant l'ATX dans des cellules microgliales murines (BV2) et l'ADIPO dans des cellules astrocytaires murines (CLTT). Les clones BV2 et CLTT surexprimant ces facteurs ont été traitées avec du LPS (1 μg/ml) et du H2O2 (100μM). Nos résultats in vivo ont démontré que l'ATX et l'ADIPO sont exprimés dans le cerveau et que le LPS pourrait induire une réponse neuroinflammatoire transitoire dans trois régions distinctes du cerveau l'hippocampe (HIP), le cortex (COR) et le cervelet (CER). Il a été également constaté qu'à cette dose modérée de 100μg de LPS / kg de poids corporel de la souris, la microglie et les astrocytes ne sont pas activés dans le cerveau (Projet-1). Nos résultats in vitro démontrent les effets anti-inflammatoires de l'ATX dans les cellules microgliales observables par la baisse d'expression des marqueurs d'activation microgliale (CD11b, CD14, CD80 et CD86) et d'expression et de production de cytokines pro-inflammatoires (TNF-α et IL-6) (Project-2). Nous avons montré que l'ADIPO a un rôle anti-oxydant dans les astrocytes via l'atténuation significative de ROS, une inhibition d'enzymes pro-oxydantes (iNOS et la COX-2) et une régulation positive d'enzymes anti-oxydantes (SOD et CAT) (Projet-3). Dans l'ensemble, ces résultats suggèrent qu'une inflammation périphérique induite par une infection ne provoque pas de neurodégénérescence (à moins d'une infection importante), mais pourrait sensibiliser les cellules gliales et augmenter leur réponse à la stimulation suivante. L'ATX et l'ADIPO pourraient jouer un rôle dans la régulation de la neuroinflammation en régulant l'activation gliale dans un contexte de stress. Des travaux supplémentaires seront nécessaires afin de mieux comprendre les mécanismes moléculaires régulant l'inflammation du SNC et aboutir à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour combattre les maladies neurodégénératives. / Globally obesity is one of the greatest public health challenges of 21st century, and is considered a major health risk factor. Obesity is responsible for the onset of various kinds of disorders including diabetes, cardiovascular diseases and cancer. Adipose tissue (AT) is a highly active endocrine organ which has intense secretory activity producing an assortment of over 600 factors that have versatile biological activities. Some of these factors are named adipocytokines and have gain an intensive focus on current metabolic and disease recent research. Accumulating data on adipocytokine research strongly suggest that adipose tissue is the key player in promoting chronic inflammation. Many chronic neurodegenerative diseases such as Amyotrophic lateral sclerosis, Alzheimer’s and Parkinson’s diseases have been associated with inflammation in the Central Nervous System (CNS) in which microglia and astrocytes (glial cells) play a decisive role. Autotaxin (ATX) and Adiponectin (ADIPO) are mediators secreted by the AT. The role of these mediators in metabolic activities have been well studied but the potential role of these adipocyte secreted factors and its precise mechanisms in CNS vulnerability remains to be determined. Here we used, in vivo, two distinct inflammatory stimuli, lipopolysaccharide (LPS) and trimethyltin (TMT), to characterize the expression of inflammatory mediators in mouse CNS. Acute intraperitoneal (ip) injection of LPS (100μg/Kg bwt) mimics gram negative bacterial infection, while acute ip injection of organometal TMT (2mg/kg bwt), induces hippocampal neurodegeneration. Microglia and astrocytes are the major source of inflammatory factors in the brain. To investigate, in vitro, the role of ATX and ADIPO in inflammatory and oxidative stress condition, we generated stable over-expressing transfectant in murine microglia BV2 cells for ATX and murine astrocyte CLTT cells for ADIPO. BV2 and CLTT stably transfected overexpressing clones were treated with LPS (1 μg/mL) and H2O2 (100μM). Our in vivo results demonstrated that ATX and ADIPO were expressed in the brain and LPS induced a transient neuroinflammatory response in three distinct regions of the brain hippocampus (HIP), cortex (COR) and cerebellum (CER). Besides this it was also found that with this mild dosage of 100 μg LPS/Kg bwt of mice, microglia and astrocytes were not activated in the brain (Project-1). Our in vitro results authenticate the anti-inflammatory effects of ATX in microglial cells demonstrated by the downregulation of microglial activation markers (CD11b, CD14, CD80 and CD86) and pro-inflammatory cytokine expression and secretion (TNF-α and IL-6) (Project-2). Likewise, ADIPO put forth its anti-oxidant role in astrocyte cells mediated via significant mitigation of ROS, and as well by the significant down and upregulation of pro-oxidative inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2(COX-2) and anti-oxidative enzymes mRNA expression levels superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) respectively (Project-3). Overall these results suggest that peripheral inflammation induced by infection will not induce neurodegeneration (unless a massive infection) but could prime the glial cells and make them more responsive to the next stimulation. ATX and ADIPO may play a role in the regulation of neuroinflammation by regulating glial activation in stressed situations. Further investigations will be needed to better understand the molecular mechanisms regulating brain inflammation and lead to new therapeutic strategies to combat neurodegenerative diseases.