Evidence supporting exercise interventions for persons in early-stage Alzheimer’s disease

The purpose of this article is to grade research evidence supporting exercise-based interventions for persons with early-stage dementias and to report the recommendations of a consensus panel. The search produced 11 data based articles testing the effects of exercise interventions on a variety of outcomes. The body of evidence to support exercise interventions in the prevention and treatment of Alzheimer’s disease is growing and has potential as a treatment modality following translational studies in recreation therapy and other fields.

Multiple stages classification of Alzheimer’s disease based on structural brain networks using generalized low rank approximations (GLRAM)

To classify each stage for a progressing disease such as Alzheimer’s disease is a key issue for the disease prevention and treatment. In this study, we derived structural brain networks from diffusion-weighted MRI using whole-brain tractography since there is growing interest in relating connectivity measures to clinical, cognitive, and genetic data. Relatively little work has usedmachine learning to make inferences about variations in brain networks in the progression of the Alzheimer’s disease. Here we developed a framework to utilize generalized low rank approximations of matrices (GLRAM) and modified linear discrimination analysis for unsupervised feature learning and classification of connectivity matrices. We apply the methods to brain networks derived from DWI scans of 41 people with Alzheimer’s disease, 73 people with EMCI, 38 people with LMCI, 47 elderly healthy controls and 221 young healthy controls. Our results show that this new framework can significantly improve classification accuracy when combining multiple datasets; this suggests the value of using data beyond the classification task at hand to model variations in brain connectivity.

Dracocephalum moldavica L. and Melissa officinalis L. : Chemistry and Bioactivities Relevant in Alzheimer’s Disease Therapy

Oksidatiivisen stressin eli liiallisen reaktiivisten happiyhdisteiden määrän soluissa on jo pitkään arveltu olevan tärkeä Alzheimerin taudin kehittymiseen ja etenemiseen vaikuttava tekijä. Tämän vuoksi kiinnostus erilaisten antioksidanttien (yhdisteitä, jotka neutraloivat näitä happiradikaaleja soluissa) mahdollisia terapeuttisia ominaisuuksia Alzheimerin taudin hoidossa on tutkittu laajalti. Tähän mennessä ei kuitenkaan ole vielä onnistuttu löytämään antioksidanttia, joka olisi hyödyksi Alzheimerin taudin hoidossa. Tämän vuoksi on tärkeää pyrkiä löytämään uusia antioksidanttien lähteitä sekä tutkia niistä löytyviä aktiivisia yhdisteitä. Kiinnostus luonnon antioksidantteja kohtaan on kasvanut voimakkaasti viime aikoina. Huomio on kiinnittynyt erityisesti aromaattisista sekä lääkekasveista löytyviin antioksidantteihin. Lamiaceae- perheeseen kuuluvia tuoksuampiaisyrttiä (Dracocephalum moldavica L.) ja sitruunamelissaa (Melissa officinalis L.) on käytetty Iranissa pitkään sekä ruoanlaitossa että lääkinnässä, minkä vuoksi näiden kasvien uutteiden antioksidanttisisältöä päätettiin analysoida käyttäen useaa erilaista in vitro- menetelmää. Näissä kokeissa ilmeni, että uutteilla oli useita antioksidanttisia vaikutuksia. Näistä antioksidanttisista vaikutuksista vastaavia yhdisteitä pyrittiin tunnistamaan käyttäen HPLC-PDA- tekniikkaa, minkä seurauksena niiden havaittiin sisältävän erilaisia polyfenoleita, kuten hydroksyloituneita bentsoeeni- ja cinnamamidihapon johdannaisia sekä flavonoideja. Kummankin kasvin uutteissa runsaimmin esiintynyt yhdiste oli rosmariinihappo. Sitruunamelissaa (M. officinalis) on käytetty antiikin ajoista alkaen kognitiivisten toimintojen häiriöiden hoidossa. Perustuen tietoon kasvin käytöstä perinteisessä lääkinnässä, sen tehoa Alzheimerin taudin hoidossa on tutkittu viime aikoina kliinisin kokein. Sitruunamelissan todettiinkin olevan hyödyksi lievää ja keskivaikeaa Alzheimeimerin tautia sairastavien potilaiden hoidossa. Väitöskirjan osanan olevasta kooste-artikkelista käy ilmi, että tutkimalla lääkekasvien ominaisuuksia voidaan saada arvokkaita suuntaa-antavia vihjeitä Alzheimerin taudin lääkehoidon kehittämiseen. Tämän perusteella päätettiinkin testatata myös sitruunamelissauutteen kykyä estää asetyylikoliiniesteraasin (AChE) toimintaa, koska tämän entsyymin toiminna estämisen tiedetään olevan hyödyksi Alzheimerin taudin hoidossa. Uute kykeni estämään AChE:n toimintaa, minkä vuoksi uutteen sisältämiä komponentteja päätettiin tutkia terkemmin. Uute jaettiin erilaisiin fraktioihin käyttäen HPLC-menetelmää, minkä jälkeen testattiin jokaisen fraktion kykyä inhiboida AchE. Suurin osa fraktioista kykeni inhiboimaan AChE:n toimintaa selkeästi tehokkaammin, kuin raakauute. Kaikista tehokkainta fraktiota analysoitiin tarkemmin sen aktiivisten yhdisteiden tunnistamiseksi, minkä seurauksena sen sisältämät yhdisteet tunnistettiin cis ja trans-rosmariinihapoiksi. Tässä tutkimuksessa tunnistettujen yhdisteiden hyödyllisyyttä Alzheimerin taudin hoidossa tulisi seuraavaksi tutkia erilaisissa in vivo-malleissa. Lisäksi jäljellä olevien fraktioiden kemiallinen koostumus tulisi selvittää sekä antioksidanttiaktiivisuuden ja AChE:n toiminnan inhiboinnin välistä mahdollista yhteyttä tulisi tutkia tarkemmin. Tämä tutkimus osoittaa tuoksuampiasyrtin (D. moldavica) sekä sitruunamelissan (M. officinalis) sisältävän monenlaisia aktiivisia antioksidantteja. Lisäksi sitruunamelissan sisältämät yhdisteet kykenivät estämään asetyylikoliiniesteraasin (AchE) toimintaa. Nämä tulokset tukevat osaltaan väitöskirjan osana olevan kooste-artikkelin johtopäätöksiä, joiden mukaan etnofarmakologinen kasvitutkimus voi osoittautua erittäin hyödylliseksi kehitettäessä uutta lääkehoitoa Alzheimerin tautiin. Lisäksi tässä väitöskirjassa kuvattu tutkimus osoittaakin, että perinteisesti lääkekasvina käytettyä sitruunamelissaa voidaan mahdollisesti hyödyntää uusien Alzheimerin taudin hoitoon käytettävien lääkkeiden kehityksessä.

Intranasal Delivery of Plasma and Platelet Growth Factors Using PRGF-Endoret System Enhances Neurogenesis in a Mouse Model of Alzheimer’s Disease

[EN] Neurodegeneration together with a reduction in neurogenesis are cardinal features of Alzheimer’s disease (AD) induced by a combination of toxic amyloid-β peptide (Aβ) and a loss of trophic factor support. Amelioration of these was assessed with diverse neurotrophins in experimental therapeutic approaches. The aim of this study was to investigate whether intranasal delivery of plasma rich in growth factors (PRGF-Endoret), an autologous pool of morphogens and proteins, could enhance hippocampal neurogenesis and reduce neurodegeneration in an amyloid precursor protein/presenilin-1 (APP/PS1) mouse model. Neurotrophic and neuroprotective actions were firstly evident in primary neuronal cultures, where cell proliferation and survival were augmented by Endoret treatment. Translation of these effects in vivo was assessed in wild type and APP/PS1 mice, where neurogenesis was evaluated using 5-bromodeoxyuridine (BdrU), doublecortin (DCX), and NeuN immunostaining 5 weeks after Endoret administration. The number of BrdU, DCX, and NeuN positive cell was increased after chronic treatment. The number of degenerating neurons, detected with fluoro Jade-B staining was reduced in Endoret-treated APP/PS1 mice at 5 week after intranasal administration. In conclusion, Endoret was able to activate neuronal progenitor cells, enhancing hippocampal neurogenesis, and to reduce Aβ-induced neurodegeneration in a mouse model of AD.

SNPs in microRNAs and susceptibility to Late-Onset Alzheimer´s disease

Case-control association study of SNPs in microRNAs and susceptibility to Late-Onset Alzheimer´s disease.

BACE1 Polymorphisms Do Not Influence Platelet Membrane β-secretase Activity or Genetic Susceptibility for Alzheimer’s Disease in the Northern Irish Population

ß-Site amyloid precursor protein (APP)-cleaving enzyme 1 (BACE1) is a biological and positional candidate gene for Alzheimer’s disease (AD). BACE1 is a protease that catalyses APP cleavage at the ß-secretase site. We evaluated all common and putatively functional polymorphisms in the genomic region encompassing BACE1 for an association with AD, and for functional effects on platelet ß-secretase activity. Tag SNPs (n = 10) derived from phase II of the International HapMap Project, and a nonsynonymous variant, were successfully genotyped in 901 Caucasian individuals from Northern Ireland using Sequenom iPLEX and TaqMan technologies. APOE genotyping was performed by PCR-RFLP. Platelet membrane ß-secretase activity was assayed in a subset of individuals (n = 311). Hardy–Weinberg equilibrium was observed for all variants. Evidence for an association with AD was observed with multi-marker haplotype analyses (P = 0.01), and with rs676134 when stratified for APOE genotype (P = 0.02), however adjusting for multiple testing negated the evidence for association of this variant with AD. ?2 analysis of genotype and allele frequencies in cases versus controls for individual SNPs revealed no evidence for association (5% level). No genetic factors were observed that significantly influenced platelet membrane ß-secretase activity. We have selected an appropriate subset of variants suitable for comprehensive genetic investigation of the BACE1 gene. Our results suggest that common BACE1 polymorphisms and putatively functional variants have no significant influence on genetic susceptibility to AD, or platelet ß-secretase activity, in this Caucasian Northern Irish population.

Variation in RTN3 and PPIL2 Genes Does not Influence Platelet Membrane β-Secretase Activity or Susceptibility to Alzheimer’s Disease in the Northern Irish Population

beta-site amyloid precursor protein cleaving enzyme (BACE1) is the rate-limiting enzyme for production of beta-amyloid peptides (A beta), which are proposed to drive the pathological changes found in Alzheimer's disease (AD). Reticulon 3 (RTN3) is a negative modulator of BACE1 (beta-secretase) proteolytic activity, while peptidylprolyl isomerase (cyclophilin)-like 2 (PPIL2) positively regulates BACE1 expression. The present study investigated whether there was any association between genetic variation in RTN3 and PPIL2, and either risk for AD, or levels of platelet beta-secretase activity, in a large Northern Irish case-control sample. Four hundred and sixty-nine patients with a diagnosis of probable AD (NINCDS-ADRDA criteria) and 347 control individuals (MMSE > 28/30) were genotyped. SNPs in both genes were selected by downloading genotype data from the International HapMap Project (Phase II) and tags selected using multimarker approach in Haploview, where r (2) > 0.8 and LOD > 3.0. Non-synonymous SNPs of interest were also included. Genotyping was performed by Sequenom iPLEX and TaqMan technologies. Alleles, genotypes and multi-marker haplotypes were tested for association with AD, and platelet beta-secretase activities were measured for a subset of individuals (n = 231). Eight SNPs in RTN3 and 7 in PPIL2 were genotyped. We found no significant associations between allele, genotype or haplotype frequencies and risk of AD. Further, there was no effect of genotype on platelet membrane beta-secretase activity. We conclude that common or potentially functional genetic variation in these BACE1 interacting proteins does not affect platelet membrane beta-secretase activity or contribute to risk of AD in this population.

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.