Search

Neprimjerena aktivacija mikroglije implicirana je u patogenezi Alzheimerove bolesti (AD), ali nije poznato kako dovodi do disfunkcije neurona i spoznajnog urušavanja. Da bismo bolje razjasnili ulogu upalnih procesa u nastanku i progresiji AD-a, pomoću ELISA i multipleks ELISA metode mjerili smo koncentracije imunosnih medijatora i biljega aktivacije mikroglije (sTREM2) i inflamasoma (ASC) u cerebrospinalnoj tekućini (CSF) i plazmi uzoraka izuzetih od osoba s AD-om, blagim spoznajnim poremećajem (MCI) i kognitivno zdravih kontrolnih ispitanika (HC). Dodatno, korištenjem metoda imunohistokemijskog bojenja postmortalnog tkiva mozgova osoba s AD-om i HC-a analizirali smo aktivaciju mikroglije i izraženost inflamasoma. Rezultati su pokazali jaču aktivaciju mikroglije i NLRP1 inflamasoma u hipokampalnoj formaciji osoba s AD-om. Analizom likvorskih biljega utvrđene su veće koncentracije sTREM2 i ASC u bolesnika s AD-om, ako i njihova pozitivna korelacija s biljezima neurodegenerativnih i neurofibrilarnih promjena. Likvor bolesnika s AD-om imao je jasan proupalni profil i povećane koncentracije medijatora stečene imunosti. Zaključno, ova je studija pokazala snažniji imunosni odgovor u bolesnika s AD-om, veću uključenost mehanizama stečene imunosti i visoku korelaciju između aktivacije imunološkog sustava i razvoja neurofibrilarnih promjena., Aberrant microglial activation has been implicated in the pathogenesis of Alzheimer’s disease (AD), but how it leads to neuronal dysfunction and cognitive decline is not known. To better clarify the role of inflammatory processes in the development and progression of AD, using ELISA and multiplex ELISA method we measured concentrations of the immune mediators and markers of microglial (sTREM2) and inflammasome (ASC) activation in cerebrospinal fluid (CSF) and plasma samples of AD, mild cognitive impairment, and cognitively healthy control subjects (HC). We also analysed microglial and inflammasome activation using immunohistochemical staining methods in postmortal human brain tissue of the AD and HC subjects. The results have shown stronger microglial and NLRP1 inflammasome activation in the hippocampal formation of the AD subjects. Analysis of the CSF markers has shown higher concentrations of sTREM2 and ASC in patients with AD and their positive correlations with markers of neurodegenerative and tau pathological changes. The CSF of AD patients has a pro-inflammatory profile and increased concentrations of mediators of adaptive immunity. Taken together, this study has shown a stronger immune response in AD patients, higher involvement of adaptive immunity mechanisms, and a high correlation between the activation of the immune system and the development of neurofibrillary changes.

U istraživanju Alzheimerove bolesti (AD) najviše su korišteni transgenični animalni modeli koji zapravo nisu pogodni za istraživanje složenih procesa sporadične AD, koja čini više od 95% svih slučajeva AD-a. Cilj je ovog istraživanja bio karakterizacija netransgeničnog štakorskog modela tauopatije koji će pridonijeti boljem razumijevanju patologije transsinaptičkog širenja i agregacije tau proteina u AD-u i mogućem iznalaženju novih terapijskih ciljeva za sprječavanje nastanka te zaustavljanje širenja navedenih patoloških promjena. Budući da najranije neurofibrilarne promjene u mozgu osoba s AD-om nastaju u moždanom deblu i entorinalnoj moždanoj kori, odakle se šire duž anatomski povezanih područja, za proučavanje njezinog transsinaptičkog širenja provedena je jednostrana stereotaksijska inokulacija tau oligomera ili sintetskih tau fibrila u medijalni dio entorinalne moždane kore Wistar štakora. Inokulacija tau oligomera i tau fibrila uzrokovala je progresiju neurofibrilarnih promjena iz entorinalne moždane kore u druga, s njom povezana područja mozga, slično kao što se to događa i u mozgu čovjeka s AD-om. Nastanak i širenje patološki promijenjenog tau proteina, kako je pokazano pomoću AT8 protutijela na relativno velik epitop i vjerojatno strukturno važan dio tau proteina fosforiliran na serinu199, serinu202 i treoninu205, događalo se brže u životinja inokuliranih tau fibrilima u odnosu na životinje kojima su bili inokulirani tau oligomeri. U životinja kojima su inokulirani tau oligomeri, zbog sporijeg širenja bilo je potrebno jedanaest mjeseci za zahvaćanje svih područja mozga. Osim navedenih neurofibrilarnih promjena, inokulacija tau fibrila i tau oligomera izazvala je i pojavu konformacijski promijenjenog tau proteina, stvaranje inkluzija pozitivnih na histokemijska bojenja po Gallyasu i Bielschowskom koja su potvrdila akumuliranje fosforiliranih tau proteina, nakupljanje amiloida-β, gubitak sinapsi u hipokampusu i tim promjenama odgovarajuće značajne kognitivne deficite potvrđene testovima otvorenog polja, prepoznavanja novog objekta, prepoznavanja nove lokacije objekta i T-labirint testom., Transgenic mouse models have been extensively used in Alzheimer’s disease (AD) research, although they are limited in their ability to replicate the complex process of sporadic AD, which concerns well over 95% of all AD cases. In this study, we aimed to characterize a non-transgenic rat model of tauopathy that can contribute to a better understanding of possible pathological changes, trans-synaptic spread and tau protein aggregation in AD, and find new therapeutic targets to prevent the onset or stop the spread of those pathological changes. To analyze trans-synaptic spread in Wistar rats, unilateral inoculation of tau oligomers or synthetic tau fibrils into the medial entorhinal cortex was performed, since it has been shown that the earliest neurofibrillary changes in AD brains originate in the brainstem and entorhinal cortex from where they further propagate along anatomically connected regions. Inoculation of tau oligomers and tau fibrils caused the progression of neurofibrillary changes from the entorhinal cortex to other connected brain regions, similar to AD-related changes outlined in the human brain. The development and spreading of supposedly the earliest tau pathological change, as revealed by using the AT8 monoclonal antibody to the relatively complex epitope and likely structurally important part of tau protein phosphorylated at Ser199, Ser202, and Thr205 residues, occurred much faster in animals inoculated with tau fibrils than in animals inoculated with tau oligomers. Due to a slower propagation, in animals inoculated with tau oligomers it took eleven months for all areas of the brain to be affected. In addition to neurofibrillary changes, stereotaxic inoculation of tau fibrils and tau oligomers caused the appearance of conformationally altered tau protein, formation of Gallyas- and Bielschowsy-positive inclusions that confirmed the accumulation of phosphorylated tau proteins, accumulation of amyloid , loss of synapses in the hippocampus, and significant corresponding cognitive deficits documented by using the open field test, novel object location test, novel object recognition test and T-maze test.

Tema predavanja je proteoliza i fragmentacija tau proteina: transsinaptičko širenje neurofibrilarne degeneracijeu Alzheimerovoj bolesti i drugim sporadičnim tauopatijama.

Blagi kognitivni poremećaj (MCI) je sindrom karakteriziran kognitivnim oštećenjem bez pojave demencije, koji primarno utječe na epizodičko pamćenje. Pacijenti s MCI često imaju početni stadij Alzheimerove bolesti (AB). Tau protein fosforiliran na treoninu 231 (pT231) je nedavno predložen kao mogući biološki biljeg u ranom prepoznavanju AB. Cilj našeg istraživanja bio je odrediti može li se pomoću određivanja ukupnog i pT231 tau proteina u cerebrospinalnoj tekućini dokazati patološki proces neurofibrilarne degeneracije karakterističan za AB u pacijenata s MCI. Pozitivan odgovor na ovo pitanje značio bi da bi se jedan ili oba navedena markera mogli koristiti za otkrivanje AB i u pretkliničkom stadiju bolesti. Uočena je značajna razlika ukupnog tau i pT231 između AB (N=11) i MCI (N=13). Rezultati ovoga rada su potvrdili hipotezu da se uz pomoć ukupnog tau i pT231može dokazati patološki proces neurofibrilarne degeneracije karakterističan za AB u pacijenata s MCI što znači da bi se oba markera mogla koristiti kao potencijalno korisni biološki biljezi za otkrivanje AB u pretkliničkom stadiju bolesti.