DP
Debora Paris
Author with expertise in Molecular Basis of Rett Syndrome and Related Disorders
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(100% Open Access)
Cited by:
3
h-index:
23
/
i10-index:
44
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Tbx1 haploinsufficiency causes brain metabolic and behavioral anomalies in adult mice which are corrected by vitamin B12 treatment

Marianna Caterino et al.Feb 1, 2024
Abstract Introduction The brain-related phenotypes observed in 22q11.2 deletion syndrome (22q11.2DS) are highly variable and their origin is poorly understood. Changes in brain metabolism may cause or contribute to the phenotypes, given that many of the deleted genes (approx. 10%) are implicated in metabolic processes, but this is currently unknown. It is clearly important to address this knowledge gap, but in humans, the primary material required for studying brain metabolism is inaccessible. For this reason, we sought to address the issue using two mouse models of 22q11.2DS. Methods We used three independent approaches to investigate brain metabolism in young adult mice, namely, mass spectrometry, nuclear magnetic resonance spectroscopy and transcriptomics. We selected to study primarily Tbx1 single gene mutants because it is the primary candidate disease gene. We then confirmed key findings in the multi-gene deletion mutant Df1/+ . Results We found that Tbx1 mutants have alterations of specific brain metabolites, including methylmalonic acid, which is highly brain-toxic, as well as a more general metabolomic imbalance. We provide transcriptomic evidence of an interaction genotype-vB12 treatment, and behavioural evidence of a response to vB12 treatment, which rescued some of the behavioural anomaly observed in Tbx1 mutants. We conclude that Tbx1 haploinsufficiency causes extensive brain metabolic anomalies, which are partially responsive to vB12 treatment. We suggest that alterations of glutamine-glutamate metabolism and fatty acid metabolism are key components of the metabolic phenotype in these mutants.
0

Brain and behavioural anomalies caused byTbx1haploinsufficiency are corrected by vitamin B12

Marianna Caterino et al.Nov 20, 2024
The brain-related phenotypes observed in 22q11.2 deletion syndrome (DS) patients are highly variable, and their origin is poorly understood. Changes in brain metabolism might contribute to these phenotypes, as many of the deleted genes are involved in metabolic processes, but this is unknown. This study shows for the first time that Tbx1 haploinsufficiency causes brain metabolic imbalance. We studied two mouse models of 22q11.2DS using mass spectrometry, nuclear magnetic resonance spectroscopy, and transcriptomics. We found that Tbx1 +/− mice and Df1/ + mice, with a multigenic deletion that includes Tbx1 , have elevated brain methylmalonic acid, which is highly brain-toxic. Focusing on Tbx1 mutants, we found that they also have a more general brain metabolomic imbalance that affects key metabolic pathways, such as glutamine–glutamate and fatty acid metabolism. We provide transcriptomic evidence of a genotype–vitamin B12 treatment interaction. In addition, vitamin B12 treatment rescued a behavioural anomaly in Tbx1 +/− mice. Further studies will be required to establish whether the specific metabolites affected by Tbx1 haploinsufficiency are potential biomarkers of brain disease status in 22q11.2DS patients.