Published December 1, 2019
| Version v1
Publication
Open
Zinc transporters in Alzheimer's disease
Creators
- 1. University of Chinese Academy of Sciences
- 2. Hefei University of Technology
- 3. Institute of Biophysics
- 4. Chinese Academy of Sciences
- 5. Hebei Agricultural University
Description
Abstract Alzheimer's disease (AD) is the most devastating neurodegenerative disorder. Due to the increase in population and longevity, incidence will triple by the middle of the twenty-first century. So far, no treatment has prevented or reversed the disease. More than 20 years of multidisciplinary studies have shown that brain zinc dyshomeostasis may play a critical role in AD progression, which provides encouraging clues for metal-targeted therapies in the treatment of AD. Unfortunately, the pilot clinical application of zinc chelator and/or ionophore strategy, such as the use of quinoline-based compounds, namely clioquinol and PBT2, has not yet been successful. The emerging findings revealed a list of key zinc transporters whose mRNA or protein levels were abnormally altered at different stages of AD brains. Furthermore, specifically modulating the expression of some of the zinc transporters in the central nervous system through genetic methods slowed down or prevented AD progression in animal models, resulting in significantly improved cognitive performance, movement, and prolonged lifespan. Although the underlying molecular mechanisms are not yet fully understood, it shed new light on the treatment or prevention of the disease. This review considers recent advances regarding AD, zinc and zinc transporters, recapitulating their relationships in extending our current understanding of the disease amelioration effects of zinc transport proteins as potential therapeutic targets to cure AD, and it may also provide new insights to identify novel therapeutic strategies for ageing and other neurodegenerative diseases, such as Huntington's and Parkinson's disease.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الخلاصة مرض الزهايمر (AD) هو الاضطراب التنكسي العصبي الأكثر تدميرا. بسبب الزيادة في عدد السكان وطول العمر، سيتضاعف معدل الإصابة ثلاث مرات بحلول منتصف القرن الحادي والعشرين. حتى الآن، لم يمنع أي علاج المرض أو عكس اتجاهه. أظهرت أكثر من 20 عامًا من الدراسات متعددة التخصصات أن خلل توازن الزنك في الدماغ قد يلعب دورًا حاسمًا في تطور مرض الزهايمر، والذي يوفر أدلة مشجعة للعلاجات التي تستهدف المعادن في علاج مرض الزهايمر. لسوء الحظ، فإن التطبيق السريري التجريبي لمخلب الزنك و/أو استراتيجية الحامل الأيوني، مثل استخدام المركبات القائمة على الكينولين، وهي الكليوكينول و PBT2، لم ينجح بعد. كشفت النتائج الناشئة عن قائمة بناقلات الزنك الرئيسية التي تم تغيير مستويات الحمض النووي الريبوزي المرسال أو البروتين فيها بشكل غير طبيعي في مراحل مختلفة من أدمغة مرضى الزهايمر. علاوة على ذلك، أدى تعديل تعبير بعض ناقلات الزنك في الجهاز العصبي المركزي على وجه التحديد من خلال الأساليب الوراثية إلى إبطاء أو منع تطور مرض الزهايمر في النماذج الحيوانية، مما أدى إلى تحسن كبير في الأداء المعرفي والحركة والعمر الطويل. على الرغم من أن الآليات الجزيئية الأساسية ليست مفهومة تمامًا بعد، إلا أنها تلقي ضوءًا جديدًا على علاج المرض أو الوقاية منه. تنظر هذه المراجعة في التطورات الحديثة فيما يتعلق بناقلات الزنك والزنك، وتلخص علاقاتها في توسيع فهمنا الحالي لآثار تحسين المرض لبروتينات نقل الزنك كأهداف علاجية محتملة لعلاج الزنك، وقد توفر أيضًا رؤى جديدة لتحديد الاستراتيجيات العلاجية الجديدة للشيخوخة والأمراض التنكسية العصبية الأخرى، مثل مرض هنتنغتون وباركنسون.Translated Description (French)
Résumé La maladie d'Alzheimer (MA) est la maladie neurodégénérative la plus dévastatrice. En raison de l'augmentation de la population et de la longévité, l'incidence triplera d'ici le milieu du XXIe siècle. Jusqu'à présent, aucun traitement n'a prévenu ou inversé la maladie. Plus de 20 ans d'études multidisciplinaires ont montré que la dyshoméostasie du zinc cérébral peut jouer un rôle essentiel dans la progression de la MA, ce qui fournit des indices encourageants pour les thérapies ciblées sur les métaux dans le traitement de la MA. Malheureusement, l'application clinique pilote du chélateur du zinc et/ou de la stratégie ionophore, telle que l'utilisation de composés à base de quinoléine, à savoir le clioquinol et le PBT2, n'a pas encore été couronnée de succès. Les résultats émergents ont révélé une liste de transporteurs de zinc clés dont les niveaux d'ARNm ou de protéines ont été anormalement modifiés à différents stades du cerveau de la MA. En outre, la modulation spécifique de l'expression de certains des transporteurs de zinc dans le système nerveux central par des méthodes génétiques a ralenti ou empêché la progression de la MA dans des modèles animaux, entraînant une amélioration significative des performances cognitives, des mouvements et une durée de vie prolongée. Bien que les mécanismes moléculaires sous-jacents ne soient pas encore entièrement compris, il apporte un nouvel éclairage sur le traitement ou la prévention de la maladie. Cette revue examine les progrès récents concernant les transporteurs de la MA, du zinc et du zinc, récapitulant leurs relations en élargissant notre compréhension actuelle des effets d'amélioration de la maladie des protéines de transport du zinc en tant que cibles thérapeutiques potentielles pour guérir la MA, et elle peut également fournir de nouvelles informations pour identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le vieillissement et d'autres maladies neurodégénératives, telles que la maladie de Huntington et la maladie de Parkinson.Translated Description (Spanish)
La enfermedad de Alzheimer (EA) es el trastorno neurodegenerativo más devastador. Debido al aumento de la población y la longevidad, la incidencia se triplicará a mediados del siglo XXI. Hasta ahora, ningún tratamiento ha prevenido o revertido la enfermedad. Más de 20 años de estudios multidisciplinarios han demostrado que la dishomeostasis cerebral de zinc puede desempeñar un papel fundamental en la progresión de la EA, lo que proporciona pistas alentadoras para las terapias dirigidas a metales en el tratamiento de la EA. Desafortunadamente, la aplicación clínica piloto del quelante de zinc y/o la estrategia de ionóforos, como el uso de compuestos a base de quinolina, a saber, clioquinol y PBT2, aún no ha tenido éxito. Los hallazgos emergentes revelaron una lista de transportadores clave de zinc cuyos niveles de ARNm o proteínas estaban anormalmente alterados en diferentes etapas de los cerebros con EA. Además, la modulación específica de la expresión de algunos de los transportadores de zinc en el sistema nervioso central a través de métodos genéticos ralentizó o impidió la progresión de la EA en modelos animales, lo que dio como resultado un rendimiento cognitivo, un movimiento y una vida útil prolongados significativamente mejorados. Aunque los mecanismos moleculares subyacentes aún no se comprenden completamente, arrojan nueva luz sobre el tratamiento o la prevención de la enfermedad. Esta revisión considera los avances recientes con respecto a la EA, el zinc y los transportadores de zinc, recapitulando sus relaciones para ampliar nuestra comprensión actual de los efectos de mejora de la enfermedad de las proteínas de transporte de zinc como posibles dianas terapéuticas para curar la EA, y también puede proporcionar nuevos conocimientos para identificar nuevas estrategias terapéuticas para el envejecimiento y otras enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Huntington y la enfermedad de Parkinson.Files
s13041-019-0528-2.pdf
Files
(1.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:4ad882db933ffa07ad4a9686d8866a55
|
1.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- ناقلات الزنك في مرض الزهايمر
- Translated title (French)
- Transporteurs de zinc dans la maladie d'Alzheimer
- Translated title (Spanish)
- Transportadores de zinc en la enfermedad de Alzheimer
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2994937320
- DOI
- 10.1186/s13041-019-0528-2
References
- https://openalex.org/W157666778
- https://openalex.org/W1626678125
- https://openalex.org/W1856753584
- https://openalex.org/W1941267787
- https://openalex.org/W1963885312
- https://openalex.org/W1964392751
- https://openalex.org/W1967764516
- https://openalex.org/W1970000810
- https://openalex.org/W1974433379
- https://openalex.org/W1975404052
- https://openalex.org/W1978923298
- https://openalex.org/W1979013329
- https://openalex.org/W1979178201
- https://openalex.org/W1985246582
- https://openalex.org/W1988977785
- https://openalex.org/W1991958139
- https://openalex.org/W1993097538
- https://openalex.org/W1996699729
- https://openalex.org/W1998471281
- https://openalex.org/W2000253997
- https://openalex.org/W2002480100
- https://openalex.org/W2005881537
- https://openalex.org/W2005881983
- https://openalex.org/W2008980341
- https://openalex.org/W2013323651
- https://openalex.org/W2016489565
- https://openalex.org/W2017050842
- https://openalex.org/W2017540837
- https://openalex.org/W2024139306
- https://openalex.org/W2025258698
- https://openalex.org/W2025392991
- https://openalex.org/W2025694378
- https://openalex.org/W2027220567
- https://openalex.org/W2028151539
- https://openalex.org/W2029119021
- https://openalex.org/W2029859548
- https://openalex.org/W2030315100
- https://openalex.org/W2034783490
- https://openalex.org/W2035089473
- https://openalex.org/W2035194579
- https://openalex.org/W2036288989
- https://openalex.org/W2037387044
- https://openalex.org/W2045104679
- https://openalex.org/W2047864657
- https://openalex.org/W2051516838
- https://openalex.org/W2054438230
- https://openalex.org/W2054827104
- https://openalex.org/W2055659156
- https://openalex.org/W2056861165
- https://openalex.org/W2057158848
- https://openalex.org/W2058109041
- https://openalex.org/W2059965406
- https://openalex.org/W2061333137
- https://openalex.org/W2064746517
- https://openalex.org/W2073023239
- https://openalex.org/W2073039026
- https://openalex.org/W2075076460
- https://openalex.org/W2077122729
- https://openalex.org/W2082469108
- https://openalex.org/W2086809297
- https://openalex.org/W2088252951
- https://openalex.org/W2090166619
- https://openalex.org/W2091908180
- https://openalex.org/W2094808560
- https://openalex.org/W2095908732
- https://openalex.org/W2097459689
- https://openalex.org/W2103974087
- https://openalex.org/W2106301585
- https://openalex.org/W2106485075
- https://openalex.org/W2112725961
- https://openalex.org/W2115033644
- https://openalex.org/W2116005865
- https://openalex.org/W2116709840
- https://openalex.org/W2117393206
- https://openalex.org/W2117726740
- https://openalex.org/W2119012317
- https://openalex.org/W2121836992
- https://openalex.org/W2123321976
- https://openalex.org/W2124272755
- https://openalex.org/W2128124856
- https://openalex.org/W2133324295
- https://openalex.org/W2135472157
- https://openalex.org/W2139174465
- https://openalex.org/W2143546229
- https://openalex.org/W2157659941
- https://openalex.org/W2161260889
- https://openalex.org/W2161361673
- https://openalex.org/W2163580244
- https://openalex.org/W2166501285
- https://openalex.org/W2171750058
- https://openalex.org/W2298887234
- https://openalex.org/W2343659388
- https://openalex.org/W2373868424
- https://openalex.org/W2423681796
- https://openalex.org/W2508922580
- https://openalex.org/W2598291967
- https://openalex.org/W2725225667
- https://openalex.org/W2748876431
- https://openalex.org/W2781648576
- https://openalex.org/W4246808300