Natural products with medicinal value are gradually gaining importance in clinical research due to their well-known property of no side effects as compared to drugs. Tinospora cordifolia commonly named as Guduchi is known for its immense application in the treatment of various diseases in the traditional ayurvedic literature. Recently the discovery of active components from the plant and their biological function in disease control has led to active interest in the plant across the globe. Our present study in this review encompasses (i) the genetic diversity of the plant and (ii) active components isolated from the plant and their biological role in disease targeting. The future scope of the review remains in exploiting the biochemical and signaling pathways affected by the compounds isolated from Tinospora so as to enable new and effective formulation in disease eradication.

Abstract The outbreak of COVID-19 across the world has posed unprecedented and global challenges on multiple fronts. Most of the vaccine and drug development has focused on the spike proteins and viral RNA-polymerases. Using the bioinformatics and structural modeling approach, we modeled the structure of the envelope (E)-protein of novel SARS-CoV-2. The E-protein of this virus shares sequence similarity with that of SARS-CoV-1, and is highly conserved in the N-terminal regions. Incidentally, compared to spike proteins, E proteins demonstrate lower disparity and mutability among the isolated sequences. Using homology modeling, we found that the most favorable structure could function as a gated proton channel. Combining pocket estimation and docking with water, we determined that GLU 8 and ASN 15 in the N-terminal region were in close proximity to form H-bonds. Additionally, two distinct “core” structures were visible, the hydrophobic core and the central core, which may regulate the opening/closing of the channel. We propose this as a mechanism of viral proton channeling activity which may play a critical role in viral infection. In addition, it provides a structural basis and additional avenues for LAV development and generating therapeutic interventions against the virus. Significance Statement Structural modeling of the novel SARS-CoV-2 envelope protein (E-protein) demonstrating its possible proton channeling activity

Abstract Aging is known to be associated with hippocampus-dependent memory decline, but the underlying causes of the age-related memory impairment remain yet highly debated. Here we showed that fecal microbiota transplantation (FMT) from aged, but not young, animal donors in young mice is sufficient to trigger profound hippocampal alterations including astrogliosis, decreased adult neurogenesis, decreased novelty-induced neuronal activation and impairment in hippocampus-dependent memory. Furthermore, similar alterations were reported when mice were subjected to an FMT from aged human donors. To decipher the mechanisms involved in mediating these microbiota-induced effects on brain function, we mapped the vagus nerve (VN)-related neuronal activity patterns and report that aged-mice FM transplanted animals showed a reduction in neuronal activity in the ascending VN output brain structure, both in basal condition and following VN stimulation. Targeted pharmacogenetic manipulation of VN-ascending neurons demonstrated that the decrease in vagal activity is detrimental to hippocampal functions. In contrast, increasing vagal ascending activity alleviated the adverse effects of aged mice FMT on hippocampal functions, and had a pro-mnesic effect in aged mice. Thus, pharmacogenetic VN stimulation is a potential therapeutic strategy to lessen microbiota-dependent age-associated impairments in hippocampal functions. Graphical abstract

Genetic obesity such as Prader–Willi syndrome (PWS) is a multifaceted condition influenced by various elements, including genetic predisposition, environmental factors, and behavioral components. This meta-analysis explored the reported efficacy of therapeutics in clinical trials for PWS by evaluating clinical endpoints reached in the course of the study and the adverse events observed for each. We looked at glucagon-like peptide 1 (GLP1) receptor-mediated and non-GLP1 receptor-mediated therapies and compared their performance in study arms across time and standard of care (SoC). In addition, we estimated the present market shares across different obesity and diabetes assets which have been tested against PWS. In conclusion, the study points to two key readouts. First, existing obesity and diabetes assets are not effective for genetic obesity such as PWS. The unmet needs remain high. Second, the markets for obesity and diabetes are in a stage of expansion. A collaborative approach to therapy development for genetic obesity is required to improve the quality of life for affected individuals.

Abstract Cortical sensory areas send excitatory projections back to earlier stage of sensory processing. Here, we uncover for the first time the existence of a corticofugal inhibitory feedback between two sensory areas, paralleling the well-documented excitatory feedback. In the olfactory system, we reveal that a subpopulation of GABAergic neurons in the anterior olfactory nucleus and anterior piriform cortex target the olfactory bulb. These long-range inhibitory inputs synapse with both local and output olfactory bulb neurons, mitral and tufted cells. Optogenetic stimulation coupled to in vivo imaging and network modeling showed that activation these inhibitory inputs drives a net subtractive inhibition of both spontaneous and odor-evoked activity in local as well as mitral and tufted cells. Further, cortical GABAergic feedback stimulation enhanced separation of population odor responses in tufted cells, but not mitral cells. Targeted pharmacogenetic silencing of cortical GABAergic axon terminals in the OB impaired discrimination of similar odor mixtures. We propose here that cortical GABAergic feedback represents a new circuit motif in sensory systems, involved in refining sensory processing and perception.

The hippocampus is thought to provide the brain with a cognitive map of the external world by processing various types of spatial information. To understand how essential spatial variables such as direction, position, and distance are transformed along its circuits to construct this global map, we perform single-photon widefield microendoscope calcium imaging in the dentate gyrus and CA3 of mice freely navigating along a narrow corridor. We find that spatial activity maps in the dentate gyrus, but not in CA3, are correlated after aligning them to the running directions, suggesting that they represent the distance traveled along the track in egocentric coordinates. Together with population activity decoding, our data suggest that while spatial representations in the dentate gyrus and CA3 are anchored in both egocentric and allocentric coordinates, egocentric distance coding is more prevalent in the dentate gyrus than in CA3, providing insights into the assembly of the cognitive map.

Chronic stress constitutes one of the strongest risk factors for depression and can disrupt various aspects of homeostasis, including gut microbiota composition. We found that stress-induced changes in gut microbiota promote depression and decrease adult hippocampal neurogenesis upon transfer to antibiotic-treated recipient mice. Subdiaphragmatic vagotomy abrogated the microbiota-induced effects on behavior and neurogenesis, suggesting that gut microbiota can influence brain plasticity and behavior through vagal afferents.

Abstract Neuronal dendritic spine dynamics provide a plasticity mechanism for altering brain circuit connectivity to integrate new information for learning and memory. Previous in vivo studies in the olfactory bulb (OB) showed that regional increases in activity caused localized spine stability, at a population level, yet how activity affects spine dynamics at an individual neuron level remains unknown. In this study, we tracked in vivo the correlation between an individual neuron’s activity and its dendritic spine dynamics of OB granule cell (GC) interneurons. Odor experience caused a consistent correlation between individual GC activity and spine stability. Dissecting the components of the OB circuit showed that increased principal cell (MC) activity was sufficient to drive this correlation, whereas cell-autonomously driven GC activity had no effect. A mathematical model was able to replicate the GC activity-spine stability correlation and showed MC output having improved odor discriminability while retaining odor memory. These results reveal that GC spine plasticity provides a sufficient network mechanism to decorrelate odors and maintain a memory trace.

Abstract COVID-19 is caused by SARS-CoV-2 which has so far affected more than 500 million people worldwide and killed over 6 million as of 1st May, 2022. The approved emergency-use vaccines were lifesaving to such a devastating pandemic. Viroporins are important players of the life cycle of SARS-CoV-2 and are primary to its pathogenesis. We studied the two prominent viroporins of SARS-CoV-2 (i) Orf3a and (ii) Envelope (E) protein from a sequential and structural point of view. Orf3a is a cation selective viral ion channel which has been shown to disrupt the endosomal pathways. E protein is one of the most conserved proteins among the SARS-CoV proteome which affects the ERGIC related pathways. The aqueous medium through the viroporins mediates the non-selective translocation of cations, affecting ionic homeostasis in the host cellular compartments. This ionic imbalance could potentially lead to increased inflammatory response in the host cell. Our results shed light into the mechanism of viroporin action, which can be potentially leveraged for the development of antiviral therapeutics. Our results corroborate with previously published transcriptomic data from COVID-19 infected lung alveolar cells where inflammatory responses and molecular regulators directly impacted by ion channelling were upregulated.