Role of nitric oxide and calpain activation in neuronal death and survival

Current Drug Targets: CNS and Neurological Disorders

Volumn 4, Issue 4, 2005, Pages 319-324

  Araújo, Inês M ^a   Carvalho, Caetana M ^a  

^a UNIVERSITY OF COIMBRA   (Portugal)

Author keywords

Calpains; Excitotoxicity; Hippocampus; Neurodegeneration; Nitric oxide

Indexed keywords

CALCIUM; CALPAIN; NEUROTOXIN; NITRIC OXIDE;

CALCIUM CELL LEVEL; CALCIUM HOMEOSTASIS; CALCIUM SIGNALING; CELL FUNCTION; CELL SURVIVAL; DEGENERATIVE DISEASE; DRUG TARGETING; ENZYME ACTIVATION; EPILEPSY; EXCITOTOXICITY; INJURY; NERVE CELL; NERVE CELL DEGENERATION; NERVE CELL NECROSIS; NERVE DEGENERATION; NEUROLOGIC DISEASE; NEUROPROTECTION; NONHUMAN; REVIEW; STROKE;

ANIMALS; CALPAIN; CELL DEATH; CELL SURVIVAL; ENZYME ACTIVATION; HUMANS; NERVE DEGENERATION; NEURONS; NEUROTOXINS; NITRIC OXIDE; SIGNAL TRANSDUCTION;

EID: 23144449951     PISSN: 1568007X     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.2174/1568007054546126     Document Type: Review

References (115)

1. Orrenius, S.; Zhivotovsky B.; Nicotera, P. Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 2003, 4, 552-65.
2. Frandsen, A.; Schousboe, A. J. Neurochem., 1993, 60, 1202-11.
3. Arundine, M.; Tymianski, M. Cell Calcium, 2003, 34, 325-37.
4. Sattler, R.; Tymianski, M. Mol. Neurobiol., 2001, 24, 107-29.
5. Duchen, M.R. J. Physiol., 2000, 529 Pt. 1, 57-68.
6. Sucher, N.J.; Lipton, S.A.; Dreyer, E.B. Vision Res., 1997, 37, 3483-93.
7. Olney, J.W. J. Neuropathol. Exp. Neurol., 1969, 28, 455-74.
8. Hou, S.T.; MacManus, J.P. Int. Rev. Cytol., 2002, 221, 93-148.
9. Arundine, M.; Tymianski, M. Cell Mol. Life Sci., 2004, 61, 657-68.
10. Cluskey, S.; Ramsden, D.B. Mol. Pathol., 2001, 54, 386-92.
11. Michaelis, M.L. J. Pharmacol. Exp. Ther., 2003, 304, 897-904.
12. Sherer, T.B.; Betarbet, R.; Greenamyre, J.T. Curr. Opin. Investig. Drugs, 2001, 2, 657-62.
13. Rego, A.C.; Oliveira, C.R. Neurochem. Res., 2003, 28, 1563-74.
14. Ambrósio, A.F.; Silva, A.P.; Malva, J.O.; Mesquita, J.F.; Carvalho, A.P.; Carvalho, C.M. Eur. J. Neurosci., 2000, 12, 2021-31.
15. Dawson, V.L.; Dawson, T.M.; London, E.D.; Bredt, D.S.; Snyder, S.H. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1991, 88, 6368-71.
16. Araújo, I.M.; Ambrósio, A.F.; Leal, E.C.; Santos, P.F.; Carvalho, A.P.; Carvalho, C.M. J. Neurochem., 2003, 85, 791-800.
17. Rego, A.C.; Monteiro, N.M.; Silva, A.P.; Gil, J.; Malva, J.O.; Oliveira, C.R. J. Neurochem., 2003, 86, 792-804.
18. Araújo, I.M.; Verdasca, M.J.; Ambrósio, A.F.; Carvalho, C.M. NeuroReport, 2004, 15, 2007-2011.
19. del Cerro, S.; Arai, A.; Kessler, M.; Bahr, B.A.; Vanderklish, P.; Rivera, S.; Lynch, G. Neurosci. Lett., 1994, 167, 149-52.
20. Araujo, I.M.; Verdasca, M.J.; Leal, E.C.; Bahr, B.A.; Ambrosio, A.F.; Carvalho, A.P.; Carvalho, C.M. J. Neurochem., 2004, 91, 1322-31.
21. Garthwaite, J.; Charles, S.L.; Chess-Williams, R. Nature, 1988, 336, 385-8.
22. Furchgott, R.F.; Zawadzki, J.V. Nature, 1980, 288, 373-6.
23. Ignarro, L.J. Thromb. Haemost., 1993, 70, 148-51.
24. Bredt, D.S.; Snyder, S.H. Annu. Rev. Biochem., 1994; 63, 175-95.
25. Garthwaite, J. Trends Neurosci., 1991; 14, 60-7.
26. Bredt, D.S.; Snyder, S.H. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1989, 86, 9030-3.
27. Stamler, J.S.; Lamas, S.; Fang, F.C. Cell, 2001, 106, 675-83.
28. Yun, H.Y.; Gonzalez-Zulueta, M.; Dawson, V.L.; Dawson, T.M. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998, 95, 5773-8.
29. Molina y Vedia, L.; McDonald, B.; Reep, B.; Brune, B.; Di Silvio, M.; Billiar, T.R.; Lapetina, E.G. J. Biol. Chem., 1992, 267, 24929-32.
30. Dimmeler, S.; Haendeler, J.; Nehis, M.; Zeiher, A.M. J. Exp. Med., 1997, 185, 601-7.
31. Choi, Y.B.; Tenneti, L.; Le, D.A.; Ortiz, J.; Bai, G.; Chen, H.S.; Lipton, S.A. Nat. Neurosci., 2000, 3, 15-21.
32. Li, J.; Billiar, T.R.; Talanian, R.V.; Kim, Y.M. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1997, 240, 419-24.
33. Melino, G.; Bernassola, F.; Knight, R.A.; Corasaniti, M.T.; Nistico, G.; Finazzi-Agro, A. Nature, 1997, 388, 432-3.
34. Jaffrey, S.R.; Erdjument-Bromage, H.; Ferris, C.D.; Tempst, P.; Snyder, S.H. Nat. Cell Biol., 2001, 3, 193-7.
35. Meffert, M.K.; Calakos, N.C.; Scheller, R.H.; Schulman, H. Neuron, 1996, 16, 1229-36.
36. Matsushita, K.; Morrell, C.N.; Cambien, B.; Yang, S.X.; Yamakuchi, M.; Bao, C.; Hara, M.R.; Quick, R.A.; Cao, W.; O'Rourke, B.; Lowenstein, J.M.; Pevsner, J.; Wagner, D.D.; Lowenstein, C.J. Cell, 2003, 115, 139-50.
37. Sequeira, S.M.; Ambrosio, A.F.; Malva, J.O.; Carvalho, A.P.; Carvalho, C.M. Nitric Oxide Biol. Chem., 1997, 1, 315-29.
38. Kiss, J.P. Brain Res. Bull., 2000, 52, 459-66.
39. Watts, J.; Segieth, J.; Pearce, B.; Whitton, P.S. Neurosci. Lett., 2004, 357, 179-82.
40. Saransaari, P.; Oja, S.S. Neurochem. Res., 2004, 29, 219-25.
41. Bon, C.L.; Garthwaite, J. J. Neurosci., 2003, 23, 1941-8.
42. Malen, P.L.; Chapman, P.F. J. Neurosci., 1997, 17, 2645-51.
43. Kandel, E.R. Science, 2001, 294, 1030-8.
44. Son, H.; Hawkins, R.D.; Martin, K.; Kiebler, M.; Huang, P.L.; Fishman, M.C.; Kandel, E.R. Cell, 1996, 87, 1015-23.
45. Schuman, E.M.; Madison, D.V. Science, 1991, 254, 1503-6.
46. Monfort, P.; Munoz, M.D.; Kosenko, E.; Felipo, V. J. Neurosci., 2002, 22, 10116-22.
47. Boulton, C.L.; Southam, E.; Garthwaite, J. Neurosci., 1995, 69, 699-703.
48. Levenes, C.; Daniel, H.; Crepel, F. Prog. Neurobiol., 1998, 55, 79-91.
49. Susswein, A.J.; Katzoff, A.; Miller, N.; Hurwitz, I. Neuroscientist, 2004, 10, 153-62.
50. Cleeter, M.W.; Cooper, J.M.; Darley-Usmar, V.M.; Moncada, S.; Schapira, A.H. FEBS Lett., 1994; 345, 50-4.
51. Brown, G.C.; Cooper, C.E. FEBS Lett., 1994, 356, 295-8.
52. Moncada, S.; Erusalimsky, J.D. Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 2002, 3, 214-20.
53. Brorson, J.R.; Schumacker, P.T.; Zhang, H. J. Neurosci., 1999, 19, 147-58.
54. Packer, M.A.; Stasiv, Y.; Bertraiss, A.; Chmielnicki, E.; Grinberg, A.; Westphal, H.; Goldman, S.A.; Enikolopov, G. PNAS, 2003, 100, 9566-71.
55. Moreno-Lopez, B.; Romero-Grimaldi, C.; Noval, J.A.; Murillo-Carretero, M.; Matarredona, E.R.; Estrada, C. J. Neurosci., 2004, 24, 85-95.
56. Ciani, E.; Severi, S.; Contestabile, A.; Bartesaghi, R. J. Cell Sci., 2004, 117, 4727-37.
57. Zhu, D.Y.; Liu, S.H.; Sun, H.S.; Lu, Y.M. J. Neurosci., 2003, 23, 223-9.
58. Zhang, R.; Zhang, L.; Zhang, Z.; Wang, Y.; Lu, M.; Lapointe, M.; Chopp, M. Ann. Neurol., 2001, 50, 602-11.
59. Lu, D.; Mahmood, A.; Zhang, R.; Copp, M. J. Neurosurg., 2003, 99, 351-61.
60. Zhang, J.; Dawson, V.L.; Dawson, T.M.; Snyder, S.H. Science, 1994, 263, 687-9.
61. Almeida, A.; Heales, S.J.; Bolanos, J.P.; Medina, J.M. Brain Res., 1998, 790, 209-16.
62. Bolanos, J.P.; Garcia-Nogales, P.; Vega-Agapito, V.; Delgado-Esteban, M.; Cidad, P.; Almeida, A. Prog. Brain Res., 2001, 132, 441-54.
63. Almeida, A.; Bolanos, J.P. J. Neurochem., 2001, 77, 676-90.
64. Stewart, V.C.; Heales, S.J. Free Radic. Biol. Med., 2003, 34, 287-303.
65. Radi, R.; Cassina, A.; Hodara, R.; Quijano, C.; Castro, L. Free Radic. Biol. Med., 2002, 33, 1451-64.
66. Brorson, J.R.; Manzolillo, P.A.; Miller, R.J. J. Neurosci., 1994, 14, 187-97.
67. Brorson, J.R.; Marcuccilli, C.J.; Miller, R.J. Stroke, 1995, 26, 1259-66; discussion 1267.
68. Keynes, R.G.; Garthwaite, J. Curr. Mol. Med., 2004, 4, 179-91.
69. Beal, M.F. Free Radic. Biol. Med., 2002, 32, 797-803.
70. Deckel, A.W. J. Neurosci. Res., 2001, 64, 99-107.
71. Togo, T.; Katsuse, O.; Iseki, E. Neurol. Res., 2004, 26, 563-6.
72. Sarchielli, P.; Galli, F.; Floridi, A.; Gallai, V. Amino Acids, 2003, 25, 427-36.
73. Schulpis, K.; Doulgeraki, A.; Tsakiris, S. Z. Naturforsch [C], 2001, 56, 921-9.
74. Contestabile, A.; Monti, B.; Ciani, E. Curr. Med. Chem., 2003, 10, 2147-74.
75. Sorimachi, H.; Ishiura, S.; Suzuki, K. Biochem. J., 1997, 328 (Pt. 3), 721-32.
76. Goll, D.E.; Thompson, V.F.; Li, H.; Wei, W.; Cong, J. Physiol. Rev., 2003, 83, 731-801.
77. Wang, K.K.; Posmantur, R.; Nadimpalli, R.; Nath, R.; Mohan, P.; Nixon, R.A.; Talanian, R.V.; Keegan, M.; Herzog, L.; Allen, H. Arch. Biochem. Biophys., 1998, 356, 187-96.
78. Porn-Ares, M.I.; Samali, A.; Orrenius, S. Cell Death Differ., 1998, 5, 1028-33.
79. Neumar, R.W.; Xu, Y.A.; Gada, H.; Guttmann, R.P.; Siman, R. J. Biol. Chem., 2003, 278, 14162-7.
80. Blomgren, K.; Zhu, C.; Wang, X.; Karlsson, J.O.; Leverin, A.L.; Bahr, B.A.; Mallard, C.; Hagberg, H. J. Biol. Chem., 2001, 276, 10191-8.
81. Chan, S.L.; Mattson, M.P. J. Neurosci. Res., 1999, 58, 167-90.
82. Gregoriou, M.; Willis, A.C.; Pearson, M.A.; Crawford, C. Eur. J. Biochem., 1994, 223, 455-64.
83. Bi, X.; Rong, Y.; Chen, J.; Dang, S.; Wang, Z.; Baudry, M. Brain Res., 1998, 790, 245-53.
84. Guttmann, R.P.; Sokol, S.; Baker, D.L.; Simpkins, K.L.; Dong, Y.; Lynch, D.R. J. Pharmacol. Exp. Ther., 2002, 302, 1023-30.
85. Bi, X.; Chang, V.; Molnar, E.; McIlhinney, R.A.; Baudry, M. Neuroscience, 1996, 73, 903-6.
86. McGinnis, K.M.; Whitton, M.M.; Gnegy, M.E.; Wang, K.K. J. Biol. Chem., 1998, 273, 19993-20000.
87. Zimmerman, U.J.; Wang, M.; Nelson, J.B.; Ekwunife, F.S.; Liu, L. Biochim. Biophys. Acta, 1996, 1311, 117-23.
88. Kishimoto, A.; Mikawa, K.; Hashimoto, K.; Yasuda, I.; Tanaka, S.; Tominaga, M.; Kuroda, T.; Nishizuka, Y. J. Biol. Chem., 1989, 264, 4088-92.
89. Wang, K.K.; Roufogalis, B.D.; Villalobo, A. Biochem. Cell Biol., 1989, 67, 703-11.
90. Lankiewicz, S.; Marc Luetjens, C.; Truc Bui, N.; Krohn, A.J.; Poppe, M.; Cole, G.M.; Saido, T.C.; Prehn, J.H. J. Biol. Chem., 2000, 275, 17064-71.
91. Wu, H.Y.; Tomizawa, K.; Oda, Y.; Wei, F.Y.; Lu, Y.F.; Matsushita, M.; Li, S.T.; Moriwaki, A.; Matsui, H. J. Biol. Chem., 2004, 279, 4929-40.
92. Vanderklish, P.W.; Bahr, B.A. Int. J. Exp. Pathol., 2000, 81, 323-39.
93. Scholzke, M.N.; Potrovita, I.; Subramaniam, S.; Prinz, S.; Schwaninger, M. Eur. J. Neurosci., 2003, 18, 3305-10.
94. Bednarski, E.; Vanderklish, P.; Gall, C.; Saido, T.C.; Bahr, B.A.; Lynch G. Brain Res., 1995, 694, 147-57.
95. Nixon, R.A. Ageing Res. Rev., 2003, 2, 407-18.
96. Raghupathi, R. Brain Pathol., 2004, 14, 215-22.
97. Ray, S.K.; Banik, N.L. Curr. Drug Targets CNS Neurol. Disord., 2003, 2, 173-89.
98. White, B.C.; Sullivan, J.M.; DeGracia, D.J.; O'Neil, B.J.; Neumar, R.W.; Grossman, L.I.; Rafols, J.A.; Krause, G.S. J. Neurol. Sci., 2000, 179, 1-33.
99. Markgraf, C.G.; Velayo, N.L.; Johnson, M.P.; McCarty, D.R., Medhi, S.; Koehl, J.R.; Chmielewski, P.A.; Linnik, M.D. Stroke, 1998, 29, 152-8.
100. Saatman, K.E.; Murai, H.; Bartus, R.T.; Smith, D.H.; Hayward, N.J.; Perri, B.R.; McIntosh, T.K. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1996, 93, 3428-33.
101. Buki, A.; Farkas, O.; Doczi, T.; Povlishock, J.T. J. Neurotrauma, 2003, 20, 261-8.
102. Li, P.A.; Howlett, W.; He, Q.P.; Miyashita, H.; Siddiqui, M.; Shuaib, A. Neurosci. Lett., 1998, 247, 17-20.
103. Bartus, R.T.; Baker, K.L.; Heiser, A.D.; Sawyer, S.D.; Dean, R.L.; Elliott, P.J.; Straub, J.A. J. Cereb. Blood Flow Metab., 1994, 14, 537-44.
104. Hong, S.C.; Goto, Y.; Lanzino, G.; Soleau, S.; Kassell, N.F.; Lee, K.S. Stroke, 1994, 25, 663-9.
105. Najm, I.; el-Skaf, G.; Massicotte, G.; Vanderklish, P.; Lynch, G.; Baudry, M. Exp. Neurol., 1992, 116, 345-54.
106. Siman, R.; Noszek, J.C. Neuron, 1988, 1, 279-87.
107. Bi, X.; Chang, V.; Siman, R.; Tocco, G.; Baudry, M. Brain Res., 1996, 726, 98-108.
108. Araújo, I.M.; Xapelli, S.; Gil, J.M.A.C.; Mohapel, P.; Petersén, A.; Pinheiro, P.S.; Malva, J.O.; Bahr, B.A.; Brundin, P.; Carvalho, C.M. Neuroreport, 2005, 16, 393-96.
109. Bi, X.; Chen, J.; Baudry, M. Neuroscience, 1997, 81, 1123-35.
110. Kim, Y.J.; Yi Y.; Sapp, E.; Wang, Y.; Cuiffo, B.; Kegel, K.B.; Qin, Z.H.; Aronin, N.; DiFiglia, M. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2001, 98, 12784-9.
111. Wellington, C.L.; Singaraja, R.; Ellerby, L.; Savill, J.; Roy, S.; Leavitt, B.; Cattaneo, E.; Hackam, A.; Sharp, A.; Thornberry, N.; Nicholson, D.W.; Bredesen, D.E.; Hayden, M.R. J. Biol. Chem., 2000, 275, 19831-8.
112. Wellington, C.L.; Ellerby, L.M.; Gutekunst, C.A.; Rogers, D.; Warby, S.; Graham, R.K.; Loubser, O.; van Raamsdonk, J.; Singaraja, R.; Yang, Y.Z.; Gafni, J.; Bredesen, D.; Hersch, S.M.; Leavitt, B.R.; Roy, S.; Nicholson, D.W.; Hayden, M.R. J. Neurosci., 2002, 22, 7862-72.
113. Crocker, S.J.; Smith, P.D.; Jackson-Lewis, V.; Lamba, W.R.; Hayley, S.P.; Grimm, E.; Callaghan, S.M.; Slack, R.S.; Melloni, E.; Przedborski, S.; Robertson, G.S.; Anisman, H.; Merali, Z.; Park, D.S. J. Neurosci., 2003, 23, 4081-91.
114. Kim, S.J.; Sung, J.Y.; Um, J.W.; Hattori, N.; Mizuno, Y.; Tanaka, K.; Paik, S.R.; Kim, J.; Chung, K.C. J. Biol. Chem., 2003, 278, 41890-9.
115. Nixon, R.A. Ann. N. Y. Acad. Sci. USA, 2000, 924, 117-31.