Frontiers in Immunology (Jun 2021)
Microglial Morphology Across Distantly Related Species: Phylogenetic, Environmental and Age Influences on Microglia Reactivity and Surveillance States
- Dario Carvalho-Paulo,
- João Bento Torres Neto,
- João Bento Torres Neto,
- Carlos Santos Filho,
- Thais Cristina Galdino de Oliveira,
- Aline Andrade de Sousa,
- Renata Rodrigues dos Reis,
- Zaire Alves dos Santos,
- Camila Mendes de Lima,
- Marcus Augusto de Oliveira,
- Nivin Mazen Said,
- Sinara Franco Freitas,
- Marcia Consentino Kronka Sosthenes,
- Giovanni Freitas Gomes,
- Ediely Pereira Henrique,
- Patrick Douglas Côrrea Pereira,
- Lucas Silva de Siqueira,
- Mauro André Damasceno de Melo,
- Cristovam Guerreiro Diniz,
- Nara Gyzely de Morais Magalhães,
- José Antonio Picanço Diniz,
- Pedro Fernando da Costa Vasconcelos,
- Pedro Fernando da Costa Vasconcelos,
- Daniel Guerreiro Diniz,
- Daniel Guerreiro Diniz,
- Daniel Clive Anthony,
- David Francis Sherry,
- Dora Brites,
- Dora Brites,
- Cristovam Wanderley Picanço Diniz
Affiliations
- Dario Carvalho-Paulo
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- João Bento Torres Neto
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- João Bento Torres Neto
- Faculdade de Fisioterapia e Terapia Ocupacional, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- Carlos Santos Filho
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- Thais Cristina Galdino de Oliveira
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- Aline Andrade de Sousa
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- Renata Rodrigues dos Reis
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- Zaire Alves dos Santos
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- Camila Mendes de Lima
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- Marcus Augusto de Oliveira
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- Nivin Mazen Said
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- Sinara Franco Freitas
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- Marcia Consentino Kronka Sosthenes
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- Giovanni Freitas Gomes
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- Ediely Pereira Henrique
- Laboratório de Biologia Molecular e Neuroecologia, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Pará, Bragança, Brazil
- Patrick Douglas Côrrea Pereira
- Laboratório de Biologia Molecular e Neuroecologia, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Pará, Bragança, Brazil
- Lucas Silva de Siqueira
- Laboratório de Biologia Molecular e Neuroecologia, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Pará, Bragança, Brazil
- Mauro André Damasceno de Melo
- Laboratório de Biologia Molecular e Neuroecologia, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Pará, Bragança, Brazil
- Cristovam Guerreiro Diniz
- Laboratório de Biologia Molecular e Neuroecologia, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Pará, Bragança, Brazil
- Nara Gyzely de Morais Magalhães
- Laboratório de Biologia Molecular e Neuroecologia, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Pará, Bragança, Brazil
- José Antonio Picanço Diniz
- Laboratório de Microscopia Eletrônica, Instituto Evandro Chagas, Belém, Brazil
- Pedro Fernando da Costa Vasconcelos
- Dep. de Arbovirologia e Febres Hemorrágicas, Instituto Evandro Chagas, Belém, Brazil
- Pedro Fernando da Costa Vasconcelos
- Departamento de Patologia, Universidade do Estado do Pará, Belém, Brazil
- Daniel Guerreiro Diniz
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- Daniel Guerreiro Diniz
- Laboratório de Microscopia Eletrônica, Instituto Evandro Chagas, Belém, Brazil
- Daniel Clive Anthony
- Department of Pharmacology, University of Oxford, Oxford, United Kingdom
- David Francis Sherry
- Department of Psychology, Advanced Facility for Avian Research, University of Western Ontario, London, ON, Canada
- Dora Brites
- Research Institute for Medicines (iMed.ULisboa), Faculty of Pharmacy, Universidade de Lisboa, Lisbon, Portugal
- Dora Brites
- 0Department of Pharmaceutical Sciences and Medicines, Faculty of Pharmacy, Universidade de Lisboa, Lisbon, Portugal
- Cristovam Wanderley Picanço Diniz
- Laboratório de Investigações em Neurodegeneração e Infecção, Instituto de Ciências Biológicas, Hospital Universitário João de Barros Barreto, Universidade Federal do Pará, Belém, Brazil
- DOI
- https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.683026
- Journal volume & issue
-
Vol. 12
Abstract
Microglial immunosurveillance of the brain parenchyma to detect local perturbations in homeostasis, in all species, results in the adoption of a spectrum of morphological changes that reflect functional adaptations. Here, we review the contribution of these changes in microglia morphology in distantly related species, in homeostatic and non-homeostatic conditions, with three principal goals (1): to review the phylogenetic influences on the morphological diversity of microglia during homeostasis (2); to explore the impact of homeostatic perturbations (Dengue virus challenge) in distantly related species (Mus musculus and Callithrix penicillata) as a proxy for the differential immune response in small and large brains; and (3) to examine the influences of environmental enrichment and aging on the plasticity of the microglial morphological response following an immunological challenge (neurotropic arbovirus infection). Our findings reveal that the differences in microglia morphology across distantly related species under homeostatic condition cannot be attributed to the phylogenetic origin of the species. However, large and small brains, under similar non-homeostatic conditions, display differential microglial morphological responses, and we argue that age and environment interact to affect the microglia morphology after an immunological challenge; in particular, mice living in an enriched environment exhibit a more efficient immune response to the virus resulting in earlier removal of the virus and earlier return to the homeostatic morphological phenotype of microglia than it is observed in sedentary mice.
Keywords
- age and environment influence on microglia alteration
- brain size and microglia response cognitive performances
- Felsenstein’s independent phylogenetic contrast
- microglia
- mouse
- bat
