Astrocytic dysfunction: insights on the role in neurodegeneration.

For decades, astrocytes have been regarded as passive partners of neurons in central nervous system (CNS) function. Studies of the last 20 years, however, challenged this view by demonstrating that astrocytes possess functional receptors for neurotransmitters and respond to their stimulation via release of gliotransmitters, including glutamate. Notably, astrocytes react to synaptically released neurotransmitters with intracellular calcium ([Ca(2+)]) elevations, which result in the release of glutamate via regulated exocytosis and, possibly, other mechanisms. These findings have led to a new concept of neuron-glia intercommunication where astrocytes play an unsuspected dynamic role by integrating neuronal inputs and modulating synaptic activity. The additional observation that glutamate release from astrocytes is controlled by molecules linked to inflammatory reactions, such as the cytokine tumor necrosis factor alpha (TNFalpha) and prostaglandins (PGs), suggests that glia-to-neuron signalling may be sensitive to changes in the production of these mediators occurring in pathological conditions. Indeed, a local, parenchymal brain inflammatory reaction (neuroinflammation) characterized by astrocytic and microglial activation has been reported in several neurodegenerative disorders, including AIDS dementia complex, Alzheimer's disease and amyotrophic lateral sclerosis. This transition may be accompanied by functional de-regulation and even degeneration of the astrocytes with the consequent disruption of the cross-talk normally occurring between these cells and neurons. Incorrect neuron-astrocyte interactions may be involved in neuronal derangement and contribute to disease development. The findings reported in this review suggest that a better comprehension of the glutamatergic interplay between neurons and astrocytes may provide information about normal brain function and also highlight potential molecular targets for therapeutic interventions in pathology.

Cognitive features in euthymic bipolar patients in old age.

OBJECTIVES: Studies of cognition in bipolar disorder (BD) have reported impairments in processing speed, working memory, episodic memory, and executive function, but they have primarily focused on young and middle-aged adults. In such studies, the severity of cognitive deficits increases with the duration of illness. Therefore, one would expect more pronounced deficits in patients with longstanding BD. The first aim of the present study was to determine the pattern and the magnitude of cognitive impairment in older euthymic BD patients. The second aim was to explore the interrelationship between these cognitive deficits and determine whether they reflect a single core impairment or the co-occurrence of independent cognitive deficits. METHODS: Twenty-two euthymic elderly BD patients and 22 controls, matched for gender, age, and education, underwent a comprehensive neuropsychological assessment. RESULTS: Compared to controls, BD patients had significantly reduced performance in processing speed, working memory, verbal fluency, and episodic memory, but not in executive function. Hierarchical regression analyses showed that verbal fluency and working memory impairments were fully mediated by changes in processing speed. This was not the case for the episodic memory dysfunction. CONCLUSION: The cognitive profile in older euthymic BD cases is similar to the one described in younger BD cohorts. Our results further suggest that impaired processing speed plays a major role in the cognitive changes observed in BD patients except for deficits in episodic memory, thus providing strong evidence that processing speed and episodic memory are two core deficits in elderly BD patients.

Vitamin E but not 17B-estradiol protect against vascular toxicity induced by B-amyloid wild type and the Dutch amyploid variant

Amyloid β-peptide (Aβ) fibril deposition on cerebral vessels produces cerebral amyloid angiopathy that appears in the majority of Alzheimer's disease patients. An early onset of a cerebral amyloid angiopathy variant called hereditary cerebral hemorrhage with amyloidosis of the Dutch type is caused by a point mutation in Aβ yielding AβGlu22→Gln. The present study addresses the effect of amyloid fibrils from both wild-type and mutated Aβ on vascular cells, as well as the putative protective role of antioxidants on amyloid angiopathy. For this purpose, we studied the cytotoxicity induced by Aβ1–40 Glu22→Gln and Aβ1–40 wild-type fibrils on human venule endothelial cells and rat aorta smooth muscle cells. We observed that AβGlu22→Gln fibrils are more toxic for vascular cells than the wild-type fibrils. We also evaluated the cytotoxicity of Aβ fibrils bound with acetylcholinesterase (AChE), a common component of amyloid deposits. Aβ1–40 wild-type–AChE fibrillar complexes, similar to neuronal cells, resulted in an increased toxicity on vascular cells. Previous reports showing that antioxidants are able to reduce the toxicity of Aβ fibrils on neuronal cells prompted us to test the effect of vitamin E, vitamin C, and 17β-estradiol on vascular damage induced by Aβwild-type and AβGlu22→Gln. Our data indicate that vitamin E attenuated significantly the Aβ-mediated cytotoxicity on vascular cells, although 17β-estradiol and vitamin C failed to inhibit the cytotoxicity induced by Aβ fibrils.

Stable complexes involving acetylcholinesterase and amyloid-ß-peptide change the biochemical properties of the enzyme and increase the neurotoxicity of Alzheimer's fibrils

Brain acetylcholinesterase (AChE) forms stable complexes with amyloid-beta peptide (Abeta) during its assembly into filaments, in agreement with its colocalization with the Abeta deposits of Alzheimer's brain. The association of the enzyme with nascent Abeta aggregates occurs as early as after 30 min of incubation. Analysis of the catalytic activity of the AChE incorporated into these complexes shows an anomalous behavior reminiscent of the AChE associated with senile plaques, which includes a resistance to low pH, high substrate concentrations, and lower sensitivity to AChE inhibitors. Furthermore, the toxicity of the AChE-amyloid complexes is higher than that of the Abeta aggregates alone. Thus, in addition to its possible role as a heterogeneous nucleator during amyloid formation, AChE, by forming such stable complexes, may increase the neurotoxicity of Abeta fibrils and thus may determine the selective neuronal loss observed in Alzheimer's brain.

Estudi sobre la qualitat de vida de les persones amb demència ateses a la Unitat d'avaluació de deteriorament cognitiu de l'Hospital de la Santa Creu

OBJECTIU: determinar la qualitat de vida de les persones amb demència ateses en una unitat avaluadora de deteriorament cognitiu. MÈTODE: estudi descriptiu transversal amb una mostra consecutiva no probabilística, formada per 42 persones amb demència tipus Alzheimer lleu o moderada i els seus cuidadors. La Qualitat de Vida (QV) es va avaluar amb el qüestionari QoL-AD (Quality of Life Alzheimer’s Disease) en les versions per al pacient (QoL-ADp) i per al cuidador (QoL-ADc). RESULTATS: la mitjana de puntuació del QoL-ADp va ser de 35,38 punts (DE = 5,24) i del QoL-Adc, de 30,60 (DE 5,33). La diferència entre aquests resultats és significativa (p&0,001). Els pacients amb simptomatologia depressiva i els seus cuidadors van puntuar significativament més baix el QoL-AD (p&0,001). En les freqüències per ítems del QoL-ADp s’observa que: més del 75% van valorar com a bona/excel·lent les condicions de vida, família, matrimoni/relació estreta, vida social, situació financera i vida en general; el 61% valoraren bona/excel·lent la capacitat per realitzar tasques a casa; prop del 50% pensava que l’estat d’ànim, l’energia, la salut física, la capacitat per fer coses per diversió i la visió de si mateixos era dolenta/regular, i el 85,7% opinava que la seva memòria era dolenta/regular. CONCLUSIONS: els resultats obtinguts en el QoL-AD no difereixen dels obtinguts en altres investigacions. Suggereixen que les intervencions que genera l’avaluació de la QV en la pràctica clínica inclouen aspectes centrats pròpiament en la malaltia i aspectes vinculats amb les relacions socials.

A genome-wide association study of neuroticism in a population-based sample.

Neuroticism is a moderately heritable personality trait considered to be a risk factor for developing major depression, anxiety disorders and dementia. We performed a genome-wide association study in 2,235 participants drawn from a population-based study of neuroticism, making this the largest association study for neuroticism to date. Neuroticism was measured by the Eysenck Personality Questionnaire. After Quality Control, we analysed 430,000 autosomal SNPs together with an additional 1.2 million SNPs imputed with high quality from the Hap Map CEU samples. We found a very small effect of population stratification, corrected using one principal component, and some cryptic kinship that required no correction. NKAIN2 showed suggestive evidence of association with neuroticism as a main effect (p < 10(-6)) and GPC6 showed suggestive evidence for interaction with age (p approximately = 10(-7)). We found support for one previously-reported association (PDE4D), but failed to replicate other recent reports. These results suggest common SNP variation does not strongly influence neuroticism. Our study was powered to detect almost all SNPs explaining at least 2% of heritability, and so our results effectively exclude the existence of loci having a major effect on neuroticism.

Oxidation of proteins: Basic principles and perspectives for blood proteomics.

Protein oxidation mechanisms result in a wide array of modifications, from backbone cleavage or protein crosslinking to more subtle modifications such as side chain oxidations. Protein oxidation occurs as part of normal regulatory processes, as a defence mechanism against oxidative stress, or as a deleterious processes when antioxidant defences are overcome. Because blood is continually exposed to reactive oxygen and nitrogen species, blood proteomics should inherently adopt redox proteomic strategies. In this review, we recall the biochemical basis of protein oxidation, review the proteomic methodologies applied to analyse redox modifications, and highlight some physiological and in vitro responses to oxidative stress of various blood components.

Revisió sobre l’eficàcia de les intervencions dirigides a cuidadors informals de malalts amb demència per a reduir els nivells de morbiditat psicològica

Revisió sobre l’eficàcia de les intervencions dirigides a cuidadorsinformals de malalts amb demència per a reduir els nivells de morbiditatpsicològicaAntecedentsL’envelliment de la població està relacionat amb l’augment de la prevalença dedemències tals com la malaltia d’Alzheimer. El caràcter progressiu, incapacitanti irreversible de la malaltia d’Alzheimer comporta dependència i demanda,obligant l’aparició d’un cuidador informal per cobrir les necessitats del malalt.Amb l’evolució de la malaltia, augmenta l’exigència de les cures i el cuidador esveu en risc de patir alteracions a qualsevol nivell, principalment a nivellpsicològic.Objectius1. Avaluar l’efectivitat de les intervencions dirigides a cuidadors informals depersones amb demència per a reduir la morbiditat psicològica, segons latipologia de les intervencions i els seus components.2. Avaluar l’efectivitat de les intervencions dirigides a cuidadors informals depersones amb demència per a reduir la morbiditat psicològica, segons lescaracterístiques sociodemogràfiques del cuidador i la persona que rep lescures, el tipus de càrrega i els instruments de mesura.Material i mètodesEs va realitzar una revisió bibliogràfica en les bases de dades: MEDLINEPubMed, CSIC-IME, CUIDEN i Biblioteca Cochrane Plus sobre lesintervencions dirigides a cuidadors informals de demència o Alzheimerd’estudis publicats entre el gener de 2002 i febrer de 2013. Els criteris d’inclusióvan ser: cuidadors informals que convisquessin amb la persona a qui donen lescures i sense remuneració econòmica, persones amb demència o Alzheimer noinstitucionalitzades, intervencions comparades entre un grup experimental i ungrup control, prioritat per revisions sistemàtiques i metanàlisis. La mostra finalla van composar 7 estudis.ResultatsLes diferents intervencions analitzades van mostrar dades estadísticamentsignificatives tot i produir efectes discrets en les diferents variables demorbiditat psicològica. Les intervencions psicoeducatives i les intervencionsdirigides als pacients van resultar efectives en la millora de la sensació debenestar i la simptomatologia del malalt. Les intervencions psicològiques vanincidir en la sobrecàrrega i la depressió. Les intervencions de suport vanproduir un augment dels coneixements, habilitats i de la xarxa social delcuidador. El dia de descans va disminuir l’estrès, l’ansietat i la càrrega objectivaperò els efectes van ser a curt termini. Les intervencions múltiplesestructurades van mostrar una disminució del risc d’institucionalització. Lesintervencions centrades en la resolució de problemes, superiors a 6 sessions oaquelles que havien realitzat seguiment, van mostrar efectes a llarg termini finsals 12 mesos. Altres intervencions pràctiques com les realitzades al domicili oamb tecnologia, no van mostrar suficient evidència científica. El sexe i l’edat delcuidador així com la relació de parentesc amb el malalt van mostrar diferènciesen els efectes de les intervencions.ConclusionsLes intervencions s’han de planificar en funció de les necessitats del cuidadorja que no hi ha cap intervenció que incideixi en totes les variables de morbiditatpsicològica. La variabilitat de tipologia i composició de les intervencions, lesdiferències sociodemogràfiques del cuidador i la persona que rep les cures i lescaracterístiques dels estudis influeixen en l’heterogeneïtat de resultats de larevisió. Aquests fets limiten la contundència de resultats pel que cal seguirinvestigant

Nouveau spectre des troubles cognitifs liés à l'infection par le VIH à l'ère des trithérapies [New spectrum of HIV-associated cognitive disorders in the HAART era]

Highly active anti-retroviral therapy (HAART) has almost abolished HIV-related mortality and serious opportunistic diseases; among them, AIDS-related dementia. However, minor forms of cognitive dysfunction, have not disappeared, and even increased in frequency. Ageing of HIV+ patients, insufficient penetration of anti-viral drugs into the brain with continuous low-grade viral production and inflammation may play a role. Minor cognitive dysfunction in HIV infection shares some clinical and pathophysiological features with neuro-degenerative diseases, in particular Alzheimers disease. It can thus be postulated that, such in Alzheimer disease, anti-cholinesterase drugs might also be efficacious in AIDS-related minor cognitive dysfunction. This hypothesis has not been tested yet however A clinical trial using ravistigmine is starting this spring in patients with HIV-associated cognitive dysfunction in Geneva and Lausanne.

Un programa psicosocial: programa psicoestimulatiu integral (P.P.I.) amb persones afectades de malaltia d' Alzheimer

L'any 2011 la malaltia d'Alzheimer es situava com la quarta causa de mort més freqüent amb un augment de fins a 11.907, més del doble de morts que l'any 2000 (INE). Aquestes dades demostren l'augment del número de persones que pateixen una demència a mesura que envelleixen i una de les explicacions és l'augment de l'esperança de vida. Per aquest motiu l'estudi de la qualitat de vida ha adquirit una gran importància des de la dècada dels 90. La qualitat de vida és un concepte especialment subjectiu pel fet que cada persona la viu segons la pròpia percepció de salut i benestar i el grau d'adaptació a l'entorn que l'envolta. Per aquest motiu es planteja un programa de psicoestimulació integral (PPI) centrat en les individualitats de cada persona: valors, interessos, història ocupacional..., des de la filosofia de la Teràpia Ocupacional. El projecte està elaborat mitjançant la metodologia qualitativa utilitzant l'enquesta en profunditat semi-estructurada per a realitzar les entrevistes i obtenir la informació principal a l'inici i al final del programa juntament amb tota la informació que s'obtingui de l'observació participant del dia a dia de cada un dels professionals per tal d'estudiar fins a quin punt aquesta atenció centrada en la persona contribueix a millorar la qualitat de vida de les persones afectades de Malaltia d'Alzheimer que reben tractaments no farmacològics com el proposat en aquest projecte. Com a tot estudi es poden trobar alguns factors condicionants com pot ser l'evolució pròpia de la malaltia amb les conseqüències negatives que això comporta i/o el número de participants que formen la mostra.

Estudi del procés de neurodegeneració

Les anomenades malalties neurodegeneratives tenen una simptomatologia i unes manifestacions clíniques molt diferents entre elles. No obstant, totes elles convergeixen en el mateix procés final, la neurodegeneració, que es manifestarà en diferents localitzacions o tipus cel·lulars del sistema nerviós. Nosaltres, plantegem la hipòtesi de que els processos moleculars i cel·lulars subjacents a la neurodegeneració són comuns per totes elles. Després de dur a terme un procés de selecció, es decideix treballar amb la malaltia de Parkinson, la d’Alzheimer, l’Esclerosi lateral amiotròfica i l’esclerosi múltiple. Hem pogut determinar que hi ha set processos moleculars o cel·lulars que estan associats al procés de neurodegeneració i que són comuns a totes elles. Havent-les estudiat per separat s’observa que el procés de neurodegeneració consisteix en una fallada en cadena de diferents sistemes moleculars i cel·lulars que tenen com a punt d’origen l’estrès oxidatiu. A aquest estrès s’hi pot arribar de diferents maneres. Una d’elles és l’exposició excessiva a certs metalls, que provoca la pèrdua dels sistemes antioxidants cel·lulars. Degut a això, els mitocondris reben un impacte oxidatiu massa gran i comencen a fallar. El fet que aquest orgànul actuï com a tampó del calci intracel·lular en provoca la seva desregulació, alterant d’aquesta manera el senyal nerviós. En resposta a l’estrès oxidatiu i tèrmic que genera la disfunció mitocondrial, s’activen les Proteïnes de Xoc Tèrmic (HSP) que actuant de citocines i presentadores d’antígens, inicien la resposta immunològica contra les cèl·lules danyades. Paral·lelament, s’observa un increment de la permeabilitat de la barrera hematoencefàlica degut a la pèrdua de les adhesions cel·lulars estretes per l’alta presència d’espècies reactives. Com a conseqüència de l’afebliment o el trencament de la barrera hematoencefàlica, es pot produir una entrada al SNC de diferents substàncies neurotòxiques i de cèl·lules del sistema immunitàri que, en condicions normals tenen l’accés restringit. Juntament amb aquestes cèl·lules immunològiques, també s’activen les cèl·lules del sistema immunitari innat residents al cervell, la micròglia, i totes elles secreten citocines proinflamatòries que contribueixen al procés de neurodegeneració. Nosaltres presentem els mecanismes pels quals aquesta inflamació, lluny d’atenuar-se, es cronifica per l’acció de certs bucles de retroalimentació positiva. Les diferents peculiaritats de cada malaltia contribueixen en aquest procés de diferents maneres, com és el cas dels pèptids β-amilides en la malaltia d’Alzheimer, l’α-sinucleina en el Parkinson, la superòxid dismutasa (SOD) en l’esclerosi lateral amiotròfica, o l’infiltració de leucòcits al cervell degut a la resposta autoimmune de l’esclerosi múltiple.Deixant de banda aquestes diferències, si el procés és comú entre totes elles, l’estudi a fons d’aquest procés hauria de poder permetre identificar dianes tarapèutiques que siguin comunes per les quatre malalties.

New diagnoses of dementia among older patients admitted to postacute care.

Objectives: To determine the prevalence of dementia and the proportion of undiagnosed dementia in elderly patients admitted to postacute care, and to identify patients' characteristics associated with undiagnosed dementia. Design: Cross-sectional study. Setting: Academic postacute rehabilitation facility in Lausanne, Switzerland. Participants: Patients (N = 1764) aged 70 years and older. Measurements: Data on socio-demographic, medical, functional, and affective status were collected upon admission. Data on cognitive performance (Mini-Mental State Exam [MMSE]), and cognition-related discharge diagnoses were abstracted through a structured review of discharge summaries. Results: Overall, 24.1% (425/1764) patients had a diagnosis of dementia, most frequently secondary to Alzheimer's disease (260/425, 61.2%). Among dementia cases, 70.8% (301/425) were newly diagnosed during postacute stay. This proportion was lower among patients referred from internal medicine than from orthopedic/surgery services (65.8% versus 74.8%, P = .042). Compared to patients with already diagnosed dementia, those newly diagnosed were older, lived alone more frequently, and had better functional status and MMSE score at admission (all P < .05). In multivariate analysis, previously undetected dementia remained associated with older age (OR = 2.4 for age 85 years and older, 95% CI 1.5-4.0, P = .001) and normal MMSE at admission (OR = 5.9, 95% CI 2.7-12.7, P < .001). Conclusion: Dementia was present in almost a fourth of elderly patients referred to postacute care, but was diagnosed in less than a third before admission. Oldest old patients appear especially at risk for underrecognition. These results emphasize the high diagnostic yield of systematic cognitive assessment in the postacute care setting to improve these patients' management and quality of life.

Noves perspectives en el diagnòstic del deteriorament cognitiu lleu i la malaltia de l'Alzheimer

Els criteris per al diagnòstic clínic de la malaltia d’Alzheimer es van establir el 1984 pel National Institute of Neurological and Communicative Disorders and Stroke (NINCDS) i la Alzheimer’s Disease and Related Disorders Association (ADRDA). D’aplicació continuada fins a l’actualitat, aquests criteris estan quedant obsolets i per tant des de diversos àmbits s’ha abogat per una revisió profunda dels mateixos. Tres grups d’experts formats per reconeguts especialistes del National Institute on Aging (NIA) i la Alzheimer’s Association proposen un conjunt de recomanacions per modificar aquests criteris en l’àmbit de la investigació clínica. Dues diferències remarcables s’inclouen en aquests nous criteris: la incorporació de biomarcadors i la formalització de diferents estadis de la malaltia d’Alzheimer. D’aquesta manera, el deteriorament cognitiu lleu s’incorpora al procés diagnòstic com un estadi més de la patologia. Tanmateix, aquests criteris es troben en revisió i, de moment sols son aplicables en l’àmbit de recerca per tal d’arribar a un consens definitiu que permeti la modificació definitiva dels criteris clínics universals a aplicar. En aquest article es presenten els principals avenços en la investigació referents a la malaltia d’Alzheimer i al Deteriorament Cognitiu lleu per tal d’emmarcar els nous criteris de recerca.

Constrained peptidomimetics reveal detailed geometric requirements of covalent prolyl oligopeptidase inhibitors.

Prolyl oligopeptidases cleave peptides on the carboxy side of internal proline residues and their inhibition has potential in the treatment of human brain disorders. Using our docking program fitted, we have designed a series of constrained covalent inhibitors, built from a series of bicyclic scaffolds, to study the optimal shape required for these small molecules. These structures bear nitrile functional groups that we predicted to covalently bind to the catalytic serine of the enzyme. Synthesis and biological assays using human brain-derived astrocytic cells and endothelial cells and human fibroblasts revealed that these compounds act as selective inhibitors of prolyl oligopeptidase activity compared to prolyl-dipeptidyl-aminopeptidase activity, are able to penetrate the cells and inhibit intracellular activities in intact living cells. This integrated computational and experimental study shed light on the binding mode of inhibitors in the enzyme active site and will guide the design of future drug-like molecules.

Indicadores cognitivos del proceso de envejecimiento en las personas con síndrome de Down

Fundamentos: el aumento de la esperanza de vida en las personas con síndrome de Down plantea nuevos interrogantes sobre el proceso de su envejecimiento. La revisión bibliográfica sobre el tema muestra acuerdo sobre algunos aspectos diferenciales respecto a la población con discapacidad psíquica y la población general. Entre ellos, destacamos dos: a) la precocidad del inicio del proceso y b) el aumento de la probabilidad de desarrollar un envejecimiento patológico a causa de la demencia tipo Alzheimer. El objetivo del presente estudio se centra en la aportación de datos que ayuden a delimitar los posibles indicadores del declive cognitivo de las personas adultas con síndrome de Down relacionados con un posible deterioro propio de la demencia tipo Alzheimer. Método: el estudio se realiza en una muestra de 84 personas adultas con discapacidad psíquica, 42 de las cuales presentan el síndrome de Down. La media de edad se sitúa entorno a los 40 años y su nivel de retraso mental es medio. Se aplica de forma longitudinal en un período de dos años el test d’Aptituds Cognitives per a Deficiència del 65% (Castelló, Carrillo y Barnosell, 1996). Se utiliza un diseño factorial mixto de medidas repetidas controlando las variables etiología, edad cronológica, nivel de retraso mental y paso del tiempo. Resultados: se observa con el paso del tiempo, un declive cognitivo significativo de las personas con síndrome de Down de más de 38 años y nivel de retraso mental ligero respecto al grupo con discapacidad psíquica de referencia. Los indicadores cognitivos se sitúan preferentemente en las áreas de lenguaje y coordinación visomotora. Conclusiones: las personas con síndrome de Down de más de 38 años y nivel de retraso mental ligero manifiestan una probabilidad mayor de desarrollar un declive cognitivo relacionado con un probable deterioro propio de la demencia Alzheimer.