Liver X Receptor Activation with an Intranasal Polymer Therapeutic Prevents Cognitive Decline without Altering Lipid Levels

The progressive accumulation of amyloid-beta (Aβ) in specific areas of the brain is a common prelude to late-onset of Alzheimer's disease (AD). Although activation of liver X receptors (LXR) with agonists decreases Aβ levels and ameliorates contextual memory deficit, concomitant hypercholesterolemia/hypertriglyceridemia limits their clinical application. DMHCA (N,N-dimethyl-3β-hydroxycholenamide) is an LXR partial agonist that, despite inducing the expression of apolipoprotein E (main responsible of Aβ drainage from the brain) without increasing cholesterol/triglyceride levels, shows nil activity in vivo because of a low solubility and inability to cross the blood brain barrier. Herein, we describe a polymer therapeutic for the delivery of DMHCA. The covalent incorporation of DMHCA into a PEG-dendritic scaffold via carboxylate esters produces an amphiphilic copolymer that efficiently self-assembles into nanometric micelles that exert a biological effect in primary cultures of the central nervous system (CNS) and experimental animals using the intranasal route. After CNS biodistribution and effective doses of DMHCA micelles were determined in nontransgenic mice, a transgenic AD-like mouse model of cerebral amyloidosis was treated with the micelles for 21 days. The benefits of the treatment included prevention of memory deterioration and a significant reduction of hippocampal Aβ oligomers without affecting plasma lipid levels. These results represent a proof of principle for further clinical developments of DMHCA delivery systems.Fil: Navas Guimaraes, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Catolica de Cuyo. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Investigacion En Ciencias Biomedicas.; ArgentinaFil: Lopez Blanco, Roi. Universidad de Santiago de Compostela; EspañaFil: Correa, Juan. Universidad de Santiago de Compostela; EspañaFil: Fernandez Villamarin, Marcos. Universidad de Santiago de Compostela; EspañaFil: Bistue Millon, Maria Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Catolica de Cuyo. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Investigacion En Ciencias Biomedicas.; ArgentinaFil: Martino Adami, Pamela Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Morelli, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Kumar, Vijay. University of Colorado; Estados UnidosFil: Wempe, Michael F.. University of Colorado; Estados UnidosFil: Cuello, A. C.. McGill University; CanadáFil: Fernandez Megia, Eduardo. Universidad de Santiago de Compostela; EspañaFil: Bruno, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Catolica de Cuyo. Facultad de Ciencias Medicas. Instituto de Investigacion En Ciencias Biomedicas.; Argentin

NADPH oxidase and mitochondria are relevant sources of superoxide anion in the oxinflammatory response of macrophages exposed to airborne particulate matter

Exposure to ambient air particulate matter (PM) is associated with increased cardiorespiratory morbidity and mortality. In this context, alveolar macrophages exhibit proinflammatory and oxidative responses as a result of the clearance of particles, thus contributing to lung injury. However, the mechanisms linking these pathways are not completely clarified. Therefore, the oxinflammation phenomenon was studied in RAW 264.7 macrophages exposed to Residual Oil Fly Ash (ROFA), a PM surrogate rich in transition metals. While cell viability was not compromised under the experimental conditions, a proinflammatory phenotype was observed in cells incubated with ROFA 100 μg/mL, characterized by increased levels of TNF-α and NO production, together with PM uptake. This inflammatory response seems to precede alterations in redox metabolism, characterized by augmented levels of H2O2, diminished GSH/GSSG ratio, and increased SOD activity. This scenario resulted in increased oxidative damage to phospholipids. Moreover, alterations in mitochondrial respiration were observed following ROFA incubation, such as diminished coupling efficiency and spare respiratory capacity, together with augmented proton leak. These findings were accompanied by a decrease in mitochondrial membrane potential. Finally, NADPH oxidase (NOX) and mitochondria were identified as the main sources of superoxide anion ([Formula presented]) in our model. These results indicate that PM exposure induces direct activation of macrophages, leading to inflammation and increased reactive oxygen species production through NOX and mitochondria, which impairs antioxidant defense and may cause mitochondrial dysfunction.Fil: Cáceres, Lourdes. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; ArgentinaFil: Paz, Mariela Laura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología. Cátedra de Inmunología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Garcés, Mariana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; ArgentinaFil: Calabró López, María Valeria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Magnani, Natalia Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; ArgentinaFil: Martinefski, Manuela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Martino Adami, Pamela Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Caltana, Laura Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Tasat, Deborah. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología. Centro de Estudios en Salud y Medio Ambiente; ArgentinaFil: Morelli, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Tripodi, Valeria Paula. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Tecnología Farmacéutica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Valacchi, Giuseppe. Università di Ferrara; ItaliaFil: Alvarez, Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Gonzalez Maglio, Daniel Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Marchini, Timoteo Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Evelson, Pablo Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentin

Notch signaling in the pathologic adult brain

Along the entire lifetime, Notch is actively involved in dynamic changes in the cellular architecture and function of the nervous system. It controls neurogenesis, the growth of axons and dendrites, synaptic plasticity, and ultimately neuronal death. The specific roles of Notch in adult brain plasticity and neurological disorders have begun to be unraveled in recent years, and pieces of experimental evidence suggest that Notch is operative in diverse brain pathologies including tumorigenesis, stroke, and neurological disorders such as Alzheimer's disease, Down syndrome, and multiple sclerosis. In this review, we will cover the recent findings of Notch signaling and neural dysfunction in adult human brain and discuss its relevance in the pathogenesis of diseases of the central nervous system.Fil: Mathieu, Patricia Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Martino Adami, Pamela Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Morelli, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

Glial Cell Metabolic Profile Upon Iron Deficiency: Oligodendroglial and Astroglial Casualties of Bioenergetic Adjustments

Iron deficiency (ID) represents one of the most prevalent nutritional deficits, affecting almost two billion people worldwide. Gestational iron deprivation induces hypomyelination due to oligodendroglial maturation deficiencies and is thus a useful experimental model to analyze oligodendrocyte (OLG) requirements to progress to a mature myelinating state. A previous proteomic study in the adult ID brain by our group demonstrated a pattern of dysregulated proteins involved in the tricarboxylic acid cycle and mitochondrial dysfunction. The aim of the present report was to assess bioenergetics metabolism in primary cultures of OLGs and astrocytes (ASTs) from control and ID newborns, on the hypothesis that the regulation of cell metabolism correlates with cell maturation. Oxygen consumption and extracellular acidification rates were measured using a Seahorse extracellular flux analyzer. ID OLGs and ASTs both exhibited decreased spare respiratory capacity, which indicates that ID effectively induces mitochondrial dysfunction. A decrease in glycogen granules was observed in ID ASTs, and an increase in ROS production was detected in ID OLGs. Immunolabeling of structural proteins showed that mitochondrial number and size were increased in ID OLGs, while an increased number of smaller mitochondria was observed in ID ASTs. These results reflect an unfavorable bioenergetic scenario in which ID OLGs fail to progress to a myelinating state, and indicate that the regulation of cell metabolism may impact cell fate decisions and maturation.Fil: Rosato Siri, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Martino Adami, Pamela Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Guitart, María Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Verstraeten, Sandra Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Morelli, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Correale, Jorge. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Pasquini, Juana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentin

Synaptosomal bioenergetic defects are associated with cognitive impairment in a transgenic rat model of early Alzheimer's disease

Synaptic bioenergetic deficiencies may be associated with early Alzheimer's disease (AD). To explore this concept, we assessed pre-synaptic mitochondrial function in hemizygous (+/-)TgMcGill-R-Thy1-APP rats. The low burden of Aβ and the wide array of behavioral and cognitive impairments described in 6-month-old hemizygous TgMcGill-R-Thy1-APP rats (Tg(+/-)) support their use to investigate synaptic bioenergetics deficiencies described in subjects with early Alzheimer's disease (AD). In this report, we show that pre-synaptic mitochondria from Tg(+/-) rats evidence a decreased respiratory control ratio and spare respiratory capacity associated with deficits in complex I enzymatic activity. Cognitive impairments were prevented and bioenergetic deficits partially reversed when Tg(+/-) rats were fed a nutritionally complete diet from weaning to 6-month-old supplemented with pyrroloquinoline quinone, a mitochondrial biogenesis stimulator with antioxidant and neuroprotective effects. These results provide evidence that, as described in AD brain and not proven in Tg mice models with AD-like phenotype, the mitochondrial bioenergetic capacity of synaptosomes is not conserved in the Tg(+/-) rats. This animal model may be suitable for understanding the basic biochemical mechanisms involved in early ADFil: Martino Adami, Pamela Victoria. Fundación Instituto Leloir; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Quijano, Cecilia. Universidad de la Republica; UruguayFil: Magnani, Natalia Daniela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Galeano, Pablo. Fundación Instituto Leloir; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Evelson, Pablo Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Cassina, Adriana. Universidad de la Republica; UruguayFil: Do Carmo, Sonia. Mc Gill University; CanadáFil: Leal, Maria Celeste. Fundación Instituto Leloir; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Castaño, Eduardo Miguel. Fundación Instituto Leloir; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Cuello, Claudio. Mc Gill University; CanadáFil: Morelli, Laura. Fundación Instituto Leloir; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; Argentin

Perturbed mitochondria-ER contacts in live neurons that model the amyloid pathology of Alzheimer's disease

The use of fixed fibroblasts from familial and sporadic Alzheimer's disease patients has previously indicated an upregulation of mitochondria-ER contacts (MERCs) as a hallmark of Alzheimer's disease. Despite its potential significance, the relevance of these results is limited because they were not extended to live neurons. Here we performed a dynamic in vivo analysis of MERCs in hippocampal neurons from McGill-R-Thy1-APP transgenic rats, a model of Alzheimer's disease-like amyloid pathology. Live FRET imaging of neurons from transgenic rats revealed perturbed 'lipid-MERCs' (gap width <10 nm), while 'Ca2+-MERCs' (10-20 nm gap width) were unchanged. In situ TEM showed no significant differences in the lipid- MERCs:totalMERCs or lipid-MERCs:mitochondria ratios; however, the average length of lipid-MERCs was significantly decreased in neurons from transgenic rats as compared to controls. In accordance with FRET results, untargeted lipidomics showed significant decreases in levels of 12 lipids and bioenergetic analysis revealed respiratory dysfunction of mitochondria from transgenic rats. Thus, our results reveal changes in MERC structures coupled with impaired mitochondrial functions in Alzheimer's disease-related neurons. This article has an associated First Person interview with the first author of the paper.Fil: Martino Adami, Pamela Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Universitat zu Köln; AlemaniaFil: Nichtová, Zuzana. Thomas Jefferson University; Estados UnidosFil: Weaver, David B.. Thomas Jefferson University; Estados UnidosFil: Bartok, Adam. Thomas Jefferson University; Estados UnidosFil: Wisniewski, Thomas. University of New York; Estados UnidosFil: Jones, Drew R.. University of New York; Estados UnidosFil: Do Carmo, Sonia. Mcgill University; CanadáFil: Castaño, Eduardo Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Cuello, Claudio A.. Mcgill University; CanadáFil: Hajnóczky, György. Thomas Jefferson University; Estados UnidosFil: Morelli, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

Chronic Hippocampal Expression of Notch Intracellular Domain Induces Vascular Thickening, Reduces Glucose Availability, and Exacerbates Spatial Memory Deficits in a Rat Model of Early Alzheimer

The specific roles of Notch in progressive adulthood neurodegenerative disorders have begun to be unraveled in recent years. A number of independent studies have shown significant increases of Notch expression in brains from patients at later stages of sporadic Alzheimer’s disease (AD). However, the impact of Notch canonical signaling activation in the pathophysiology of AD is still elusive. To further investigate this issue, 2-month-old wild-type (WT) and hemizygous McGill-R-Thy1-APP rats (Tg(+/−)) were injected in CA1 with lentiviral particles (LVP) expressing the transcriptionally active fragment of Notch, known as Notch Intracellular Domain (NICD), (LVP-NICD), or control lentivirus particles (LVP-C). The Tg(+/−) rat model captures presymptomatic aspects of the AD pathology, including intraneuronal amyloid beta (Aβ) accumulation and early cognitive deficits. Seven months after LVP administration, Morris water maze test was performed, and brains isolated for biochemical and histological analysis. Our results showed a learning impairment and a worsening of spatial memory in LVP-NICD- as compared to LVP-C-injected Tg(+/−) rats. In addition, immuno histochemistry, ELISA multiplex, Western blot, RT-qPCR, and 1H-NMR spectrometry of cerebrospinal fluid (CSF) indicated that chronic expression of NICD promoted hippocampal vessel thickening with accumulation of Aβ in brain microvasculature, alteration of blood-brain barrier (BBB) permeability, and a decrease of CSF glucose levels. These findings suggest that, in the presence of early Aβ pathology, expression of NICD may contribute to the development of microvascular abnormalities, altering glucose transport at the BBB with impact on early decline of spatial learning and memory.Fil: Galeano, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Leal, Maria Celeste. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Ferrari, Carina Cintia. Hospital Italiano. Instituto de Ciencias Básicas y Medicina Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Dalmasso, Maria Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Martino Adami, Pamela Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Farias, Maria Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Casabona, Juan Cruz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Puntel, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Do Carmo, Sonia. Universidad McGill; CanadáFil: Smal, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Aran, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Castaño, Eduardo Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Pitossi, Fernando Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Cuello, Augusto Claudio. Universidad McGill; CanadáFil: Morelli, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

Worsening of memory deficit induced by energy-dense diet in a rat model of early-Alzheimer's disease is associated to neurotoxic Aβ species and independent of neuroinflammation

Diet is a modifiable risk factor for Alzheimer's disease (AD), but the mechanisms linking alterations in peripheral metabolism and cognition remain unclear. Since it is especially difficult to study long-term effects of high-energy diet in individuals at risk for AD, we addressed this question by using the McGill-R-Thy1-APP transgenic rat model (Tg(+/−)) that mimics presymptomatic AD. Wild-type and Tg(+/−) rats were exposed during 6�months to a standard diet or a Western diet (WD), high in saturated fat and sugar. Results from peripheral and hippocampal biochemical analysis and in situ respirometry showed that WD induced a metabolic syndrome and decreased presynaptic bioenergetic parameters without alterations in hippocampal insulin signaling or lipid composition. Cognitive tests, ELISA multiplex, Western blot, immunohistochemistry and RT-qPCR indicated that WD worsened cognition in Tg(+/−) rats, increased hippocampal levels of monomeric Aβ isoforms and oligomeric species, promoted deposits of N-Terminal pyroglutamate-Aβ (AβN3(pE)) in CA1 pyramidal neurons and interneurons, decreased transcript levels of genes involved in neuroprotective pathways such as Sirtuin-1 and increased nitrated proteins. Our results support the concept that in the presence of early Aβ pathology, diet-induced metabolic dysfunctions may contribute as a “second hit” to impair cognition. Noteworthy, such effect is not mediated by higher microglia activation or disruption of blood brain barrier. However, it may be attributed to increased amyloidogenic processing of amyloid precursor protein, generation of AβN3(pE) and dysregulation of pathways governed by Sirtuin-1. This evidence reinforces the implementation of prophylactic interventions in individuals at risk for AD.Fil: Martino Adami, Pamela Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Galeano, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Wallinger, Marina Laura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Quijano, Celia. Universidad de la República; UruguayFil: Rabossi, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Pagano, Eleonora Samanta. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Olivar, Natividad. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas; ArgentinaFil: Reyes Toso, Carlos Felipe. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas; ArgentinaFil: Cardinali, Daniel Pedro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Brusco, Luis Ignacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Do Carmo, Sonia. McGill University; CanadáFil: Radi, Rafael. Universidad de la República; UruguayFil: Gevorkian, Goar. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Castaño, Eduardo Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Cuello, A. Claudio. McGill University; CanadáFil: Morelli, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

Matrix metalloproteinase 10 is linked to the risk of progression to dementia of the Alzheimer's type

Alzheimer's disease has a long asymptomatic phase that offers a substantial time window for intervention. Using this window of opportunity will require early diagnostic and prognostic biomarkers to detect Alzheimer's disease pathology at predementia stages, thus allowing identification of patients who will most probably progress to dementia of the Alzheimer's type and benefit from specific disease-modifying therapies. Consequently, we searched for CSF proteins associated with disease progression along with the clinical disease staging. We measured the levels of 184 proteins in CSF samples from 556 subjective cognitive decline and mild cognitive impairment patients from three independent memory clinic longitudinal studies (Spanish ACE, n = 410; German DCN, n = 93; German Mannheim, n = 53). We evaluated the association between protein levels and clinical stage, and the effect of protein levels on the progression from mild cognitive impairment to dementia of the Alzheimer's type. Mild cognitive impairment subjects with increased CSF level of matrix metalloproteinase 10 (MMP-10) showed a higher probability of progressing to dementia of the Alzheimer's type and a faster cognitive decline. CSF MMP-10 increased the prediction accuracy of CSF amyloid-β 42 (Aβ42), phospho-Tau 181 (P-Tau181) and total tau (T-Tau) for conversion to dementia of the Alzheimer's type. Including MMP-10 to the [A/T/(N)] scheme improved considerably the prognostic value in mild cognitive impairment patients with abnormal Aβ42, but normal P-Tau181 and T-Tau, and in mild cognitive impairment patients with abnormal Aβ42, P-Tau181 and T-Tau. MMP-10 was correlated with age in subjects with normal Aβ42, P-Tau181 and T-Tau levels. Our findings support the use of CSF MMP-10 as a prognostic marker for dementia of the Alzheimer's type and its inclusion in the [A/T/(N)] scheme to incorporate pathologic aspects beyond amyloid and tau. CSF level of MMP-10 may reflect ageing and neuroinflammation.Fil: Martino Adami, Pamela Victoria. University Of Cologne; Alemania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Orellana, Adelina. Instituto de Salud Carlos III; España. International University of Catalonia; EspañaFil: García, Pablo. International University of Catalonia; España. Instituto de Salud Carlos III; EspañaFil: Kleineidam, Luca. University Of Cologne; AlemaniaFil: Alarcón Martín, Emilio. International University of Catalonia; EspañaFil: Montrreal, Laura. International University of Catalonia; EspañaFil: Aguilera, Nuria. International University of Catalonia; EspañaFil: Espinosa, Ana. Fundació Ace; EspañaFil: Abdelnour, Carla. Fundació Ace; EspañaFil: Rosende Roca, Maitee. Fundació Ace; EspañaFil: Pablo Tartari, Juan. Fundació Ace; EspañaFil: Vargas, Liliana. Fundació Ace; EspañaFil: Mauleón, Ana. Fundació Ace; EspañaFil: Esteban De Antonio, Ester. Fundació Ace; EspañaFil: López Cuevas, Rogelio. Fundació Ace; EspañaFil: Dalmasso, Maria Carolina. University Of Cologne; Alemania. Universidad Nacional Arturo Jauretche. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos. Provincia de Buenos Aires. Ministerio de Salud. Hospital Alta Complejidad en Red El Cruce Dr. Néstor Carlos Kirchner Samic. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos; ArgentinaFil: Campos Martin, Rafael. University Of Cologne; AlemaniaFil: Parveen, Kayenat. University Of Cologne; AlemaniaFil: Andrade Fuentes, Victor M. University Of Cologne; AlemaniaFil: Amin, Najaf. University of Oxford; Reino UnidoFil: Ahmad, Shahzad. Erasmus MC; Países BajosFil: Ikram, M. Arfan. Erasmus MC; Países BajosFil: Lewczuk, Piotr. Universitat Erlangen-Nuremberg; AlemaniaFil: Kornhuber, Johannes. Universitat Erlangen-Nuremberg; AlemaniaFil: Peters, Oliver. University Hospital Of Bia&#322;ystok; PoloniaFil: Frölich, Lutz. Ruprecht Karls Universitat Heidelberg.; AlemaniaFil: Rüther, Eckart. Universität Göttingen; AlemaniaFil: Wiltfang, Jens. Universität Göttingen; AlemaniaFil: Tarraga, Lluis. Fundació Ace; EspañaFil: Boada, Merce. Fundació Ace; Españ