Hamowanie kalpain poprawia pamięć i transmisję synaptyczną w mysim modelu choroby Alzheimera cd

Te wyniki, które uważamy za nowe, są zgodne z wcześniejszymi ustaleniami wykazującymi, że transmisja synaptyczna jest upośledzona po nadekspresji APP i PS1. Co ważniejsze, nasze odkrycia sugerują, że inhibitory kalpainy można wykorzystać do przywrócenia normalnej podstawowej częstotliwości spontanicznego uwalniania neuroprzekaźnika w hodowlach myszy APP / PS1. Długotrwałe wzmocnienie transmisji synaptycznej w hipokampie jest ważnym przejawem plastyczności, która uważana jest za podstawę uczenia się i pamięci (28). We wstępnych doświadczeniach na hodowlach hipokampowych od myszy APP / PS1 stwierdziliśmy, że krótkie zastosowanie glutaminianu (200 .M) nie spowodowało zwiększenia częstotliwości mEPSC obserwowanej w hodowlach myszy WT traktowanych nośnikiem (Figura 1E) lub w kontrolnych hodowlach WT, które nie otrzymywały żadnego leczenia (dodatkowa Figura 1B). Dane te, które są zgodne z wynikami uzyskanymi z wycinków pochodzących od myszy APP / PS1 (38), wskazują, że nadekspresja tych 2 transgenów hamuje zdolność plastyczną neuronów. Dlatego w przeplatanych eksperymentach testowaliśmy, czy hamowanie aktywności kalpainy za pomocą 1-. M E64 umożliwia przywrócenie normalnej plastyczności synaptycznej w hodowlach z zwierząt podwójnie transgenicznych. Stwierdziliśmy, że hodowle APP / PS1 traktowane E64 (przez 3. 4 dni przed rejestracją) wykazywały normalne długotrwałe wzmocnienie plastyczności synaptycznej (Figura 1E). Co więcej, myszy WT traktowane E64 nie wykazały zmian w ich zdolności do ulegania plastyczności synaptycznej (Figura 1E). Tak więc dane te sugerują, że kalpany są zaangażowane w upośledzenie plastyczności synaptycznej spowodowane nadekspresją transgenów APP i PS1 oraz, że leczenie inhibitorem kalpainy może uratować to osłabienie. Problemem często spotykanym przy stosowaniu inhibitorów kalpainy jest ich specyficzność dla kalpain. E64 nieodwracalnie modyfikuje cysteinę miejsca aktywnego proteazy (35. 37). Przeciwnie, BDA-410, (C26H32N2O5S; MW, 484,61, okres półtrwania, około 400 minut), jest nowym doustnie aktywnym syntetycznym peptydomimetykiem Leu-Leu z grupą cyklopropenonową, która silnie przyciąga do siebie wodór reszt SH z cysteiny zawarte w cząsteczce kalpainy (Figura 2A) (41). Prowadzi to do intensywnych oddziaływań elektrostatycznych między powstałym dodatnio naładowanym jonem cyklopropylowym a P-S. pozostałość w cysteinach kalpainy. BDA-410 wykazuje silne i selektywne działanie hamujące wobec kalpainy. Jego aktywność hamująca wobec specyficznych proteaz w komórkach SH-SY5Y była następująca: kalpaina / kalpaina 2, IC50 = 21,4 nM; papaina, IC50 = 400 nM; katepsyna B, IC50 = 16 100 100. M; katepsyna D, IC50 = 91,2 . M; proteasom 20S, IC50> 100 0,05 w porównaniu z hodowlami WT traktowanymi podłożem). Aby potwierdzić wyniki za pomocą E64 przy użyciu BDA-410, najpierw zbadano wpływ BDA-410 na podstawową częstotliwość mEPSC w 11 do 14-dniowych hodowanych neuronach pochodzących od myszy APP / PS1 i myszy z miotu WT. Potwierdziliśmy nasze poprzednie ustalenia, że podstawowa częstotliwość mEPSC jest zwiększona w hodowlach myszy APP / PS1 w porównaniu z hodowlami myszy WT (Figura 2B). Średnia amplituda mEPSC pozostała niezmieniona. W przeplatanych eksperymentach hodowle APP / PS1 traktowano BDA-410 (50 nM) (w 0,1% DMSO). Zastosowanie BDA-410 do pożywki hodowlanej przez 3-4 dni przywróciło normalną podstawową częstotliwość spontanicznego uwalniania neuroprzekaźnika u myszy APP / PS1 (Figura 2B), nie wpływając jednak na częstotliwość uwalniania przekaźników nerwowych w hodowlach WT (Figura 2B)
[hasła pokrewne: piramida żywieniowa dla dzieci, kawa rozpuszczalna skład, chirurgia plastyczna szczecin ]
[przypisy: xarelto apteka internetowa, transcendencja chomikuj, zgrubienie w pachwinie ]