Role of Liver X Receptor in AD Pathophysiology
Creators
- 1. Universidad Nacional de Colombia
- 2. SUNY Downstate Medical Center
- 3. Universidad de Antioquia
Description
Alzheimer's disease (AD) is the major cause of dementia worldwide. The pharmacological activation of nuclear receptors (Liver X receptors: LXRs or Retinoid X receptors: RXR) has been shown to induce overexpression of the ATP-Binding Cassette A1 (ABCA1) and Apolipoprotein E (ApoE), changes that are associated with improvement in cognition and reduction of amyloid beta pathology in amyloidogenic AD mouse models (i.e. APP, PS1: 2tg-AD). Here we investigated whether treatment with a specific LXR agonist has a measurable impact on the cognitive impairment in an amyloid and Tau AD mouse model (3xTg-AD: 12-months-old; three months treatment). The data suggests that the LXR agonist GW3965 is associated with increased expression of ApoE and ABCA1 in the hippocampus and cerebral cortex without a detectable reduction of the amyloid load. We also report that most cells overexpressing ApoE (86±12%) are neurons localized in the granular cell layer of the hippocampus and entorhinal cortex. In the GW3965 treated 3xTg-AD mice we also observed reduction in astrogliosis and increased number of stem and proliferating cells in the subgranular zone of the dentate gyrus. Additionally, we show that GW3965 rescued hippocampus long term synaptic plasticity, which had been disrupted by oligomeric amyloid beta peptides. The effect of GW3965 on synaptic function was protein synthesis dependent. Our findings identify alternative functional/molecular mechanisms by which LXR agonists may exert their potential benefits as a therapeutic strategy against AD.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
مرض الزهايمر (AD) هو السبب الرئيسي للخرف في جميع أنحاء العالم. ثبت أن التنشيط الدوائي للمستقبلات النووية (مستقبلات الكبد X: LXRs أو مستقبلات الريتينويد X: RXR) يحفز التعبير المفرط عن كاسيت ATP - Binding A1 (ABCA1) و Apolipoprotein E (ApoE)، التغييرات المرتبطة بتحسين الإدراك وتقليل أمراض بيتا الأميلويد في نماذج فأر AD النشواني (أي APP، PS1: 2tg - AD). هنا قمنا بالتحقيق فيما إذا كان العلاج باستخدام ناهض LXR محدد له تأثير قابل للقياس على الضعف الإدراكي في نموذج فأر Amyloid و Tau AD (3xTg - AD: 12 شهرًا ؛ علاج لمدة ثلاثة أشهر). تشير البيانات إلى أن ناهض LXR GW3965 يرتبط بزيادة التعبير عن APOE و ABCA1 في الحصين والقشرة الدماغية دون انخفاض ملحوظ في الحمل النشواني. نذكر أيضًا أن معظم الخلايا التي تعبر بشكل مفرط عن APOE (86±12 ٪) هي خلايا عصبية موضعية في طبقة الخلايا الحبيبية للحصين والقشرة الأنفية الداخلية. في الفئران GW3965 المعالجة 3xTg - AD لاحظنا أيضًا انخفاضًا في الدباق النجمي وزيادة عدد الخلايا الجذعية والتكاثرية في المنطقة تحت الحبيبية للتلفيف المسنن. بالإضافة إلى ذلك، نظهر أن GW3965 أنقذ اللدونة المشبكية طويلة المدى للحصين، والتي تعطلت بسبب ببتيدات بيتا الأميلويد قليلة القسيمات. كان تأثير GW3965 على الوظيفة المشبكية يعتمد على تخليق البروتين. تحدد النتائج التي توصلنا إليها آليات وظيفية/جزيئية بديلة يمكن من خلالها لمنبهات LXR ممارسة فوائدها المحتملة كاستراتيجية علاجية ضد مرض الزهايمر.Translated Description (French)
La maladie d'Alzheimer (MA) est la principale cause de démence dans le monde. Il a été démontré que l'activation pharmacologique des récepteurs nucléaires (récepteurs X du foie : LXR ou récepteurs X des rétinoïdes : RXR) induit une surexpression de la cassette de liaison à l'ATP A1 (ABCA1) et de l'apolipoprotéine E (ApoE), des changements associés à une amélioration de la cognition et à une réduction de la pathologie bêta-amyloïde dans les modèles de souris AD amyloïdogènes (c.-à-d. APP, PS1: 2tg-AD). Ici, nous avons examiné si le traitement avec un agoniste spécifique de la LXR a un impact mesurable sur la déficience cognitive dans un modèle de souris AD amyloïde et Tau (3xTg-AD : 12 mois ; traitement de trois mois). Les données suggèrent que l'agoniste du LXR GW3965 est associé à une augmentation de l'expression de l'ApoE et de l'ABCA1 dans l'hippocampe et le cortex cérébral sans réduction détectable de la charge amyloïde. Nous rapportons également que la plupart des cellules surexprimant l'ApoE (86±12 %) sont des neurones localisés dans la couche cellulaire granulaire de l'hippocampe et du cortex entorhinal. Chez les souris 3xTg-AD traitées au GW3965, nous avons également observé une réduction de l'astrogliose et une augmentation du nombre de cellules souches et proliférantes dans la zone sous-granulaire du gyrus denté. De plus, nous montrons que GW3965 a sauvé la plasticité synaptique à long terme de l'hippocampe, qui avait été perturbée par des peptides bêta-amyloïdes oligomères. L'effet du GW3965 sur la fonction synaptique était dépendant de la synthèse des protéines. Nos résultats identifient des mécanismes fonctionnels/moléculaires alternatifs par lesquels les agonistes LXR peuvent exercer leurs avantages potentiels en tant que stratégie thérapeutique contre la MA.Translated Description (Spanish)
La enfermedad de Alzheimer (EA) es la principal causa de demencia en todo el mundo. Se ha demostrado que la activación farmacológica de los receptores nucleares (receptores hepáticos X: LXR o receptores retinoides X: RXR) induce la sobreexpresión del casete de unión a ATP A1 (ABCA1) y la apolipoproteína E (ApoE), cambios que se asocian con la mejora de la cognición y la reducción de la patología beta amiloide en modelos de ratón con EA amiloidogénica (es decir, APP, PS1: 2tg-AD). Aquí investigamos si el tratamiento con un agonista de LXR específico tiene un impacto medible en el deterioro cognitivo en un modelo de ratón con AD amiloide y Tau (3xTg-AD: 12 meses de edad; tratamiento de tres meses). Los datos sugieren que el agonista de LXR GW3965 se asocia con una mayor expresión de ApoE y ABCA1 en el hipocampo y la corteza cerebral sin una reducción detectable de la carga amiloide. También informamos que la mayoría de las células que sobreexpresan ApoE (86±12%) son neuronas localizadas en la capa de células granulares del hipocampo y la corteza entorrinal. En los ratones 3xTg-AD tratados con GW3965 también observamos una reducción en la astrogliosis y un mayor número de células madre y proliferantes en la zona subgranular del giro dentado. Además, mostramos que GW3965 rescató la plasticidad sináptica a largo plazo del hipocampo, que había sido interrumpida por péptidos beta amiloides oligoméricos. El efecto de GW3965 sobre la función sináptica fue dependiente de la síntesis de proteínas. Nuestros hallazgos identifican mecanismos funcionales/moleculares alternativos mediante los cuales los agonistas de LXR pueden ejercer sus beneficios potenciales como estrategia terapéutica contra la EA.Files
journal.pone.0145467&type=printable.pdf
Files
(51.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:19c4c94a3b28d913711e447336a2e8cc
|
51.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دور مستقبلات الكبد X في الفيزيولوجيا المرضية لمرض الزهايمر
- Translated title (French)
- Rôle du récepteur X du foie dans la physiopathologie de la MA
- Translated title (Spanish)
- Papel del receptor X hepático en la fisiopatología de la EA
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2207735435
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0145467
References
- https://openalex.org/W126426573
- https://openalex.org/W1481598718
- https://openalex.org/W1492557229
- https://openalex.org/W1584834830
- https://openalex.org/W1589659804
- https://openalex.org/W1858579514
- https://openalex.org/W1967464880
- https://openalex.org/W1972229580
- https://openalex.org/W1973276273
- https://openalex.org/W1974878596
- https://openalex.org/W1980286364
- https://openalex.org/W1983530802
- https://openalex.org/W1984652813
- https://openalex.org/W1990556949
- https://openalex.org/W1994554610
- https://openalex.org/W1994681495
- https://openalex.org/W1996396557
- https://openalex.org/W2002796520
- https://openalex.org/W2003958717
- https://openalex.org/W2007495000
- https://openalex.org/W2012413593
- https://openalex.org/W2014118618
- https://openalex.org/W2015387012
- https://openalex.org/W2016044476
- https://openalex.org/W2017169966
- https://openalex.org/W2018911114
- https://openalex.org/W2026326610
- https://openalex.org/W2030355018
- https://openalex.org/W2030828404
- https://openalex.org/W2031874070
- https://openalex.org/W2032429163
- https://openalex.org/W2032977035
- https://openalex.org/W2037054109
- https://openalex.org/W2042926301
- https://openalex.org/W2047173060
- https://openalex.org/W2047613132
- https://openalex.org/W2049069390
- https://openalex.org/W2052742260
- https://openalex.org/W2053158987
- https://openalex.org/W2054438521
- https://openalex.org/W2055275688
- https://openalex.org/W2057249855
- https://openalex.org/W2061342941
- https://openalex.org/W2070030133
- https://openalex.org/W2077656878
- https://openalex.org/W2081388499
- https://openalex.org/W2081768153
- https://openalex.org/W2082429191
- https://openalex.org/W2085886249
- https://openalex.org/W2087120734
- https://openalex.org/W2087260334
- https://openalex.org/W2090201075
- https://openalex.org/W2091277139
- https://openalex.org/W2094771317
- https://openalex.org/W2095422335
- https://openalex.org/W2096410114
- https://openalex.org/W2096629629
- https://openalex.org/W2097053088
- https://openalex.org/W2099556509
- https://openalex.org/W2110713545
- https://openalex.org/W2117842413
- https://openalex.org/W2118516203
- https://openalex.org/W2120551490
- https://openalex.org/W2122001616
- https://openalex.org/W2122065036
- https://openalex.org/W2128094952
- https://openalex.org/W2132136402
- https://openalex.org/W2135046848
- https://openalex.org/W2139923427
- https://openalex.org/W2143461767
- https://openalex.org/W2143773698
- https://openalex.org/W2146404856
- https://openalex.org/W2150111302
- https://openalex.org/W2155688407
- https://openalex.org/W2158768490
- https://openalex.org/W2165763286
- https://openalex.org/W2166511841
- https://openalex.org/W2172266256
- https://openalex.org/W3145943915
- https://openalex.org/W4296816736