Mitochondrial Supercomplexes: Physiological Organization and Dysregulation in Age-Related Neurodegenerative Disorders

Several studies suggest that the assembly of mitochondrial respiratory complexes into structures known as supercomplexes (SCs) may increase the efficiency of the electron transport chain, reducing the rate of production of reactive oxygen species. Therefore, the study of the (dis)assembly of SCs may be relevant for the understanding of mitochondrial dysfunction reported in brain aging and major neurodegenerative disorders such as Alzheimer's disease (AD) and Parkinson's disease (PD). Here we briefly reviewed the biogenesis and structural properties of SCs, the impact of mtDNA mutations and mitochondrial dynamics on SCs assembly, the role of lipids on stabilization of SCs and the methodological limitations for the study of SCs. More specifically, we summarized what is known about mitochondrial dysfunction and SCs organization and activity in aging, AD and PD. We focused on the critical variables to take into account when postmortem tissues are used to study the (dis)assembly of SCs. Since few works have been performed to study SCs in AD and PD, the impact of SCs dysfunction on the alteration of brain energetics in these diseases remains poorly understood. The convergence of future progress in the study of SCs structure at high resolution and the refinement of animal models of AD and PD, as well as the use of iPSC-based and somatic cell-derived neurons, will be critical in understanding the biological relevance of the structural remodeling of SCs.Fil: Novack, Gisela Vanina. 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: 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: 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

Glypican-3 induces a mesenchymal to epithelial transition in human breast cancer cells

Breast cancer is the disease with the highest impact on global health, beingmetastasis the main cause of death. To metastasize, carcinoma cells must reactivate a latent program called epithelial-mesenchymal transition (EMT), through which epithelial cancer cells acquire mesenchymal-like traits.Glypican-3 (GPC3), a proteoglycan involved in the regulation of proliferationand survival, has been associated with cancer. In this study we observed thatthe expression of GPC3 is opposite to the invasive/metastatic ability of Hs578T,MDA-MB231, ZR-75-1 and MCF-7 human breast cancer cell lines. GPC3 silencingactivated growth, cell death resistance, migration, and invasive/metastatic capacity of MCF-7 cancer cells, while GPC3 overexpression inhibited these properties in MDA-MB231 tumor cell line. Moreover, silencing of GPC3 deepened the MCF-7 breast cancer cells mesenchymal characteristics, decreasing the expression of the epithelial marker E-Cadherin. On the other side, GPC3 overexpression induced the mesenchymal-epithelial transition (MET) of MDA-MB231 breast cancer cells, which re-expressed E-Cadherin and reduced the expression of vimentin and N-Cadherin.While GPC3 inhibited the canonical Wnt/β-Catenin pathway in the breast cancer cells, this inhibition did not have effect on E-Cadherin expression. We demonstrated that the transcriptional repressor of E-Cadherin - ZEB1 - is upregulated in GPC3 silenced MCF-7 cells, while it is downregulated when GPC3 was overexpressed in MDA-MB231 cells.We presented experimental evidences showing that GPC3 induces the E-Cadherinre-expression in MDA-MB231 cells through the downregulation of ZEB1.Our data indicate that GPC3 is an important regulator of EMT in breast cancer,and a potential target for procedures against breast cancer metastasisFil: Castillo, Lilian Fedra. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; ArgentinaFil: Tascón, Rocío Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; ArgentinaFil: Lago Huvelle, María Amparo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Novack, Gisela Vanina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; ArgentinaFil: Llorens de Los Ríos, María Candelaria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; ArgentinaFil: Ferreira Dos Santos, Ancély. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Shortrede, Jorge Eduardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; ArgentinaFil: Cabanillas, Ana Maria de Los A.. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Bal, Elisa Dora. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; ArgentinaFil: Labriola, Leticia. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Peters, María Giselle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; Argentin

New insights into the genetic etiology of Alzheimer?s disease and related dementias

Characterization of the genetic landscape of Alzheimer’s disease (AD) and related dementias (ADD) provides a unique opportunity for a better understanding of the associated pathophysiological processes. We performed a two-stage genome-wide association study totaling 111,326 clinically diagnosed/‘proxy’ AD cases and 677,663 controls. We found 75 risk loci, of which 42 were new at the time of analysis. Pathway enrichment analyses confirmed the involvement of amyloid/tau pathways and highlighted microglia implication. Gene prioritization in the new loci identified 31 genes that were suggestive of new genetically associated processes, including the tumor necrosis factor alpha pathway through the linear ubiquitin chain assembly complex. We also built a new genetic risk score associated with the risk of future AD/dementia or progression from mild cognitive impairment to AD/dementia. The improvement in prediction led to a 1.6- to 1.9-fold increase in AD risk from the lowest to the highest decile, in addition to effects of age and the APOE ε4 allele.Fil: Bellenguez, Céline. Inserm; Francia. Université de Lille; FranciaFil: Kucukali, Fahri. Center For Molecular Neurology; Bélgica. University of Antwerp; BélgicaFil: Jansen, Iris. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: Kleineidam, Lucas. University Of Cologne; AlemaniaFil: Moreno Grau, Sonia. Universitat Internacional de Catalunya; EspañaFil: 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: 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: Novack, Gisela Vanina. 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: Prestia, Federico Ariel. 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: Ruiz, Agustín. Universitat Internacional de Catalunya; EspañaFil: Ramirez, Alfredo. University Of Cologne; AlemaniaFil: Lambert, Jean Charles. Inserm; Franci

Nicotinamide as potential biomarker for Alzheimer’s disease: A translational study based on metabolomics

Introduction: The metabolic routes altered in Alzheimer's disease (AD) brain are poorly understood. As the metabolic pathways are evolutionarily conserved, the metabolic profiles carried out in animal models of AD could be directly translated into human studies. Methods: We performed untargeted Nuclear Magnetic Resonance metabolomics in hippocampus of McGill-R-Thy1-APP transgenic (Tg) rats, a model of AD-like cerebral amyloidosis and the translational potential of these findings was assessed by targeted Gas Chromatography-Electron Impact-Mass Spectrometry in plasma of participants in the German longitudinal cohort AgeCoDe. Results: In rat hippocampus 26 metabolites were identified. Of these 26 metabolites, nine showed differences between rat genotypes that were nominally significant. Two of them presented partial least square-discriminant analysis (PLS-DA) loadings with the larger absolute weights and the highest Variable Importance in Projection (VIP) scores and were specifically assigned to nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) and nicotinamide (Nam). NAD levels were significantly decreased in Tg rat brains as compared to controls. In agreement with these results, plasma of AD patients showed significantly reduced levels of Nam in respect to cognitively normal participants. In addition, high plasma levels of Nam showed a 27% risk reduction of progressing to AD dementia within the following 2.5 years, this hazard ratio is lost afterwards. Discussion: To our knowledge, this is the first report showing that a decrease of Nam plasma levels is observed couple of years before conversion to AD, thereby suggesting its potential use as biomarker for AD progression.Fil: 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; Argentina. 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; Argentina. Universitat zu Köln; AlemaniaFil: 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: 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: Perin, Silvina. Max Planck Institute for Biology of Ageing; AlemaniaFil: Giavalisco, Patrick. Max Planck Institute for Biology of Ageing; AlemaniaFil: Martino Adami, Pamela Victoria. Universitat zu Köln; 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: Novack, Gisela Vanina. 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: Cuello, A. Claudio. McGill University; CanadáFil: Scherer, Martin. University Medical Centre Hamburg-Eppendorf; AlemaniaFil: Maier, Wolfgang. German Center for Neurodegenerative Diseases; Alemania. Universitat Bonn; AlemaniaFil: Wagner, Michael. German Center for Neurodegenerative Diseases; Alemania. Universitat Bonn; AlemaniaFil: Riedel Heller, Steffi. Universitat Leipzig; AlemaniaFil: Ramirez, Alfredo. Universitat zu Köln; Alemania. German Center for Neurodegenerative Diseases; Alemania. Universitat Bonn; Alemania. Glenn Biggs Institute for Alzheimer’s and Neurodegenerative Diseases; 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

The Effect of Fat Intake with Increased Omega-6-to-Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acid Ratio in Animal Models of Early and Late Alzheimer’s Disease-like Pathogenesis

This work aims to clarify the effect of dietary polyunsaturated fatty acid (PUFA) intake on the adult brain affected by amyloid pathology. McGill-R-Thy1-APP transgenic (Tg) rat and 5xFAD Tg mouse models that represent earlier or later disease stages were employed. The animals were exposed to a control diet (CD) or an HFD based on corn oil, from young (rats) or adult (mice) ages for 24 or 10 weeks, respectively. In rats and mice, the HFD impaired reference memory in wild-type (WT) animals but did not worsen it in Tg, did not cause obesity, and did not increase triglycerides or glucose levels. Conversely, the HFD promoted stronger microglial activation in Tg vs. WT rats but had no effect on cerebral amyloid deposition. IFN-γ, IL-1β, and IL-6 plasma levels were increased in Tg rats, regardless of diet, while CXCL1 chemokine levels were increased in HFD-fed mice, regardless of genotype. Hippocampal 3-nitrotyrosine levels tended to increase in HFD-fed Tg rats but not in mice. Overall, an HFD with an elevated omega-6-to-omega-3 ratio as compared to the CD (25:1 vs. 8.4:1) did not aggravate the outcome of AD regardless of the stage of amyloid pathology, suggesting that many neurobiological processes relevant to AD are not directly dependent on PUFA intake.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: de Ceglia, Marialuisa. Hospital Universitario Regional de Málaga; EspañaFil: Mastrogiovanni, Mauricio. Universidad de la República; UruguayFil: Campanelli, Lorenzo. 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: Medina Vera, Dina. Hospital Universitario Regional de Málaga; EspañaFil: Campolo, Nicolás. Universidad de la República; UruguayFil: Novack, Gisela Vanina. 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: Rosell Valle, Cristina. Hospital Universitario Regional de Málaga; EspañaFil: Suarez, Juan. Universidad de Málaga; EspañaFil: Aicardo, Adrian. Universidad de la República; UruguayFil: Campuzano, Karen Soledad. 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: Do Carmo, Sonia. McGill University; CanadáFil: Cuello, A. Claudio. McGill University; CanadáFil: Bartesaghi Hierro, Silvina María. Universidad de la República; UruguayFil: Radi, Rafael. Universidad de la República; UruguayFil: Rodríguez de Fonseca, Fernando. Hospital Universitario Regional de Málaga; EspañaFil: 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