Replication of EPHA1 and CD33 associations with late-onset Alzheimer’s disease: a multi-centre case-control study

A recently published genome-wide association study (GWAS) of late-onset Alzheimer's disease (LOAD) revealed genome-wide significant association of variants in or near MS4A4A, CD2AP, EPHA1 and CD33. Meta-analyses of this and a previously published GWAS revealed significant association at ABCA7 and MS4A, independent evidence for association of CD2AP, CD33 and EPHA1 and an opposing yet significant association of a variant near ARID5B. In this study, we genotyped five variants (in or near CD2AP, EPHA1, ARID5B, and CD33) in a large (2,634 LOAD, 4,201 controls), independent dataset comprising six case-control series from the USA and Europe. We performed meta-analyses of the association of these variants with LOAD and tested for association using logistic regression adjusted by age-at-diagnosis, gender, and APOE e4 dosage.

No Evidence that Extended Tracts of Homozygosity are Associated with Alzheimer’s Disease.

We sought to investigate the contribution of extended runs of homozygosity in a genome-wide association dataset of 1,955 Alzheimer's disease cases and 955 elderly screened controls genotyped for 529,205 autosomal single nucleotide polymorphisms. Tracts of homozygosity may mark regions inherited from a common ancestor and could reflect disease loci if observed more frequently in cases than controls. We found no excess of homozygous tracts in Alzheimer's disease cases compared to controls and no individual run of homozygosity showed association to Alzheimer's disease.

Quantitative Measurement of [Na+] and [K+] in Postmortem Human Brain Tissue Indicates Disturbances in Subjects with Alzheimer's Disease and Dementia with Lewy Bodies

Alzheimer’s disease (AD) is associated with significant disturbances in the homeostasis of Na+ and K+ ions as well as reduced levels of Na+/K+ ATPase in the brain. This study used ICP-MS to accurately quantify Na+ and K+ concentrations in human postmortem brain tissue. We analyzed parietal cortex (Brodmann area 7) from 28 cognitively normal age-matched controls, 15 cases of moderate AD, 30 severe AD, and 15 dementia with Lewy bodies (DLB). Associations were investigated between [Na+] and [K+] and a number of variables including diagnosis, age, gender, Braak tangle stage, amyloid-β (Aβ) plaque load, tau load, frontal tissue pH, and APOE genotype. Brains from patients with severe AD had significantly higher (26%; p<0.001) [Na+] (mean 65.43 ± standard error 2.91 mmol/kg) than controls, but the concentration was not significantly altered in moderate AD or DLB. [Na+] correlated positively with Braak stage (r=0.45; p<0.0001), indicating association with disease severity. [K+] in tissue was 10% lower (p<0.05) in moderate AD than controls. However, [K+] in severe AD and DLB (40.97±1.31 mmol/kg) was not significantly different from controls. There was a significant positive correlation between [K+] and Aβ plaque load (r=0.46; p=0.035), and frontal tissue pH (r=0.35; p=0.008). [Na+] was not associated with [K+] across the groups, and neither ion was associated with tau load or APOE genotype. We have demonstrated disturbances of both [Na+] and [K+] in relation to the severity of AD and markers of AD pathology, although it is possible that these relate to late-stage secondary manifestations of the disease pathology.

Aß biology and its contribution to Alzheimer's disease

A doença de Alzheimer (DA) é uma desordem neurodegenerativa progressiva patologicamente caracterizada pela presença de placas de amilóide (placas senis) insolúveis e também pela presença de tranças neurofibrilhares,formadas pela proteína Tau hiperfosforiladada. O principal constituinte das placas senis é o peptídeo beta-amilóide (Ab), que deriva do processamento proteolítico da proteína precursora de amilóide de Alzheimer (APP). Embora Ab exista como um agregado pouco solúvel nas placas senis, ele é secretado pelas células como uma molécula solúvel. O Ab “per se” pode afectar o metabolismo da APP. Alguns autores sugerem que o Ab exerce o seu efeito alterando o processamento ou catabolismo da APP, outros sugerem que ele também induz a transcrição da APP, onde aumentando os níveis da APP pode estar a contribuir para a sua própria produção (mecanismo de “feedback” positivo). Assim sendo, torna-se difícil consolidar todas estas observações e identificar as potenciais funções fisiológicas do Ab “in vivo”, ou as consequências da sua produção. Neste trabalho caracterizaram-se os efeitos do Ab no metabolismo da APP. Os nossos estudos revelaram que um dos mecanismos induzidos pelo Ab é a acumulação intracelular do fragmento neuroprotector sAPP (isAPPa) em estruturas com características vesiculares associadas ao citosqueleto. Estudos adicionais em culturas primárias revelaram que o Ab estava a exercer o seu efeito ao nível da secreção vesicular, provavelmente interferindo com o transporte de APP/sAPP ao longo da rede do citosqueleto. Esta hipótese é sustentada pelo facto do Ab estar a afectar a estabilidade e a polimerização de proteínas envolvidas na dinâmica do citosqueleto. Contrariamente a publicações anteriores o Ab não induziu a transcrição da APP, na verdade em culturas primárias neuronais foi observado uma diminuição nos níveis de expressão da APP. Isto foi acompanhado por um aumento nos fragmentos C-terminais da APP (CTFs) e uma diminuição na localização nuclear do seu domínio intracelular (AICD), sugerindo alterações na sinalização nuclear da APP. O Ab pode afectar outras vias de sinalização, particularmente alterando o balanço entre as actividades das proteínas cinases e fosfatases, o que pode ter consequências para o desenvolvimento da doença. Os dados obtidos indicam que o Ab é capaz de inibir a actividade da proteína fosfatase1, a sua importância numa perspectiva de futuras terapias é discutida. Devido à relevância da agregação do Ab para a sua toxicidade, a formação de complexos com proteínas que promovem a sua desagregação/degradação e o seu efeito no processamento da APP foi avaliado. Na presença destes complexos observou-se uma reversão da acumulação isAPP, demonstrando o potencial terapêutico destas proteínas como moduladores do metabolismo da APP. Este trabalho permitiu compreender melhor os mecanismos envolvidos nos efeitos do Ab no processamento da APP e descobrir algumas moléculas que podem ser relevantes numa perspectiva de diagnóstico e terapia na DA.