Cholinergní muskarinová transmise a Alzheimerova choroba

Abstract

Souhrn Poškození cholinergního neurotransmiterového systému se pravidelně objevuje u zvířecích modelů Alzheimerovy choroby stejně tak jako v mozku pacientů s tímto onemocněním. Kromě toho některé výsledky ukazují, že aktivace jednotlivých podtypů mAChR specificky ovlivňuje štěpení APP, které může probíhat amyloidogenním či neamyloidogenním způsobem a určuje tak množství vytvořeného neurotoxického β-amyloidu. Ve své práci jsem studovala vliv akutního a dlouhodobého působení Aβ1-42 na mAChR, které tvoří významnou součást cholinergního systému. Z výsledků mé práce vyplývá, že Aβ1-42 dlouhodobě přítomný v kultivačním médiu s rostoucími buňkami exprimujícími jednotlivé podtypy mAChR negativně ovlivňuje vazebné i funkční vlastnosti některých lichých podtypů mAChR (především M1, méně M3). Podobné poškození funkce mAChR jsem zaznamenala také v mozkové kůře transgenních myší APPswe/PS1dE9, které jsou jedním z běžně používaných zvířecích modelů Alzheimerovy choroby. Postižení muskarinové transmise se u myšího modelu Alzheimerovy choroby objevuje během postupného zvyšování koncentrace rozpustného β-amyloidu (zejména fragmentu Aβ1-42), tj. dříve než typická patologie nebo behaviorální poruchy, a lze ho napodobit in vitro působením nízké koncentrace Aβ1-42. Tato pozorování podporují představu časného postižení...

Impairment of the cholinergic neurotransmission system is regularly detected in animal models of Alzheimer's disease as well as in human patients suffering from this serious disease. Moreover, there is increasing amount of evidence suggesting that activation of individual mAChR subtypes specifically influences the cleavage of APP, the precursor for β-amyloid. APP can be processed in an amyloidogenic or non-amyloidogenic pathway and a relative abundance of these patways contributes to establishing the final concentration of neurotoxic β-amyloid in the brain. In this work, I have studied the acute and chronic effects of A β1-42 on binding and functional characteristics of mAChR. I have demonstrated that Aβ1-42 present in cell culture expressing the individual subtypes of mAChR negatively and specifically influences the function of the M1 mAChR subtype. I have also detected a decline in muscarinic receptor-mediated signal transduction in brain tissue of young adult APPswe/PS1dE9 mice, a commonly used animal model of Alzheimer's disease. Demonstration of the impairment of muscarinic transmissin in transgenic mice by soluble β-amyloid that occurs earlier than amyloid pathology and behavioral deficit, and its imitation by soluble Aβ1-42 in vitro lend strong support to the notion of the early involvement...