Este documento presenta una revisión de diferentes enfoques para comprender la enfermedad de Alzheimer, incluyendo la hipótesis del "poro amiloide", estudios sobre el efecto del etanol en agregados de beta-amiloide, y experimentos en ovocitos de rana para analizar la actividad sináptica. También resume diferentes estudios sobre los mecanismos por los cuales los agregados de beta-amiloide podrían inducir disfunción sináptica y neurodegeneración.

1. Algo viejo, algo nuevo y algo usado en
Alzheimer; La idea del poro, del etanol y los
ovocitos para comprender la enfermedad
Jorge Parodi
jparodi@uct.cl
http://nucleo-nipa.uct.cl/reproduccion-animal/

5. Figure. The amyloid precursor protein molecule with localization of the A{beta} and p3
proteins, showing pathogenic mutations and the novel sequence variant identified in this
study
Janssen, J.C. et al. Neurology 2003;60:235-239

6. Benilova et al 2012 Nature Neuroscience

7. Parodi et al 2014

8. Selkoe, revisión 2001 “Alzheimer is a synaptic failure”

9. Efecto neurodegenerativo de agregados del péptido amiloide
Lorenzo & Yankner. 1994 PNAS.
MAP-2
Sinaptofisina
Control Soluble
20 μM
Agregados
20 μM

10. Presencia del péptido amiloide bloquea el fenómeno de LTP
Stéphan et al., 2001 J. Neuroscience

11. La presencia del péptido amiloide en la sinápsis
PSD-95 Ab Merged
Verde M94 (ADDL´s)
Rojo, en B Anti α-CaMKII
Rojo ,en C Anti PSD-95 Lacor et al., 2004 J. Neurosci.

12. CPP, bloqueador de NMDA
BTX, bloqueador Colinergico
Conclusion,
Oligomeros, disminuyen el
numero de espinas, reduciendo
la actividad por un mecanismo
que involucra a receptores de
Shankar et al., 2007 J of Neuroscience. NMDA

14. Parodi et al 2010

16. Solokov et al 2006 JGP
Kawahara et al., 1997 Biophysical Journal
Péptido amiloide, induce
cambios en las bicapas
Lipidicas, ¿poro amiloide?

17. CCVD
Receptores
Receptores
nicotínico
Canales NMDA
potasio
Poro
amiloide
CCVD, tipo N y L Yagami et al., 2004; Bobich et al., 2004
Poro amiloide, Arispe et al., 1994
Canales de potasio, Ye et al 2003
Receptores nicotínico, Tran et al., 2002
Receptores NMDA, Snyder et al., 2005

18. Demuro et al., 2004 JBC
Modelo, para bloqueo del “poro” amiloide
Tomado de Arispe 2004, construcción del
Na7, para ser usado como bloqueador
Selectivo de los efectos del péptido amiloide

19. Parodi et al 2010

20. Sepulveda et al 2014

21. A B
C
Stride
DSSP
PDB, 1BA4
Lal et., al. 2007

22. NMR, 17-42
Jang et al 2007

23. 0 50 100 150 200
Modeling
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
Tiempo (min)
Turbimetria
(D.O. 405 nm)
Control
5 mM Etanol
10 mM Etanol
A B 50 mM Etanol
C D E
Ormeño et al 2013

25. A B
C
D

26. Parodi et al 2008

27. A B C
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
1,5
1,0
0,5
0,0
Number of events
Amplitude (nA)
Control
Gramicidin
Amphotericin B
Aggregate
8
6
4
2
0
-200 -150 -100 -50 0 50 100
-2
-4
-6
-8
nA
mV
Aggregate
Gramicidin
Amphotericin
Control
Control
Gramicidin
Amphotericin B
Aggregates
-1000
-800
-600
-400
-200
0
*
*
Membrane conductances (nS)
*
Parodi et al 2012

28. B
A
C
D
+ 20 mV
0 mV
Control
High Ca2+
NR
Aggregate
High Ca2+
NR
-100 mV
+ 20 mV
0 mV
-100 mV
100 nA
250 ms
Rabbit serum
4 min
200 nA
15 min Aggregate
NR
0 min 15 min
300
250
200
150
100
50
0
NR 2+
High Ca
Aggregate
*
*
Current amplitude
(% of control at +20 mV)
*
NR High Ca
2+
200
150
100
50
0
*
15 min 15 min Aggregate
Current amplitude
(% of control )
NR
0 min

29. 200 nA
NR 15 min Aggregate
60 s
100 μM ATP
0 min 15 min
120
100
80
60
40
20
0
15 min 15 min Aggregate
Current (% of control)
0 min
*

30. Demuro & Parker 2013

31. Demuro & Parker 2013

32. Parodi et al 2014

33. Agradecimientos
Colaboradores
•Dr. Luis Aguayo
•Dr. Carlos Opazo
Colaboradores Internos
•Fernando Sepulveda
•Magdalena Cuevas
•Gretchen Wandersleben
•Dr. Marcelo Kogan
•Dr. Bob Peoples
•Dr. Jorge Roa

34. ….Gracias a la Fundación Parodi por todo su cariño y amor.
Viejo, ya te extraño mucho!!!

36. Control
Tratadas
Agregados amilodes
1
5
10
25
50
100
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
*
*
*
*
Etanol (mM)
Frecuencia (Hz)
Actividad Sináptica Espontánea
Control
Agregados Ab 0.5 M (24 h)
Agregados Ab 0.5 M + 10 mM Etanol (24 h)
Agregados Ab 0.5 M + 50 mM Etanol (24 h)
50 mM Etanol (24 h)
0.2 s
20 pA
0.2 s
20 pA
0.2 s
20 pA
0.2 s
20 pA
0.2 s
20 pA
Sv2
Abaggregates 0.5 M
Aguayo Lab. Parodi tesis 2007

37. ¿… y el mecanismo Parodi???
..Posiblemente efectos agudos, como el de 4-AP o LTX
¿… y lo demostró Parodi???

40. Los agregados Aβ aumentan la liberación de
vesículas sinápticas en la presencia de calcio
0 500 1000 1500
1,1
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,0
Control
Agregados Ab
Agregados Ab/Sin calcio
Agregados Ab/Cadmio
*
Fluorescencia Normalizada
)
i
(F/F
Tiempo (Seg)

41. El efecto agudo de los agregados Aβ sobre la
actividad sináptica es bloqueado por cadmio
Control
Cadmio
Agregados Aβ
Agregados Aβ / cadmio
Agregados Aß / cadmio
Control
Agregados Aß
5
4
3
2
1
0
30 min
*
*
Frecuencia (Hz)
Corriente en miniatura
A B
200 pA
10 seg

42. 2,0
1,5
1,0
0,5
Control
Agregados Aß
Control
Agregados Aß
0,0
*
Sin Calcio
Frecuencia (Hz)
Corriente en miniatura
Control
Agregados Aß
Control
Agregados Aß
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Frecuencia (Hz)
Corriente en miniatura
*
Cadmio
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
Control
Agregados Aß
Bicuculina
CNQX
Bicuculina
CNQX
0,0
*
*
*
Agregados Ab
Frecuencia (Hz)
Corriente en miniatura

43. Abramov et al, 2004 BBA
Mattson et al, 1992 J. Neuroscience
4 dias, 2 μM
5 μM
NADH inhibición
Evidencia Stress

44. 2 dias, de incubación
100-300 pM por IP
Shankar et al., 2007 J of Neuroscience.

45. 10 a 15 dias
¿Cómo aislaron?
Bicu, TTX, Picrotoxina y
Nimodipino.
Shankar et al., 2007 J of Neuroscience.

46. Presencia del péptido amiloide genera muerte, por cambio en
calcio
Abramov et al, 2004 BBA
5 μM

47. Presencia del péptido amiloide aumenta la entrada de calcio
Chen 2005, BBRC

48. Péptido amiloide, induce cambios en los
Receptores del tipo AMPA.
Todos efectos post sinápticos interesantes
Permite explicar efectos en el LTP
Hsieh et al., 2006 Neuron.

49. Katayama et al., 2004, J of Chemical Neuroanatomy

50. Plakoutsi et., al. 2005 JMB
Kirkitadzey & kowalka 2005 ABP

51. Receptor
NMDA
Receptor
AMPA
Receptor
GABAA
Agregados
CaMKII
Tau
GSK3β
R-NMDA
PKC
Calcio
Canal K*
Snare
SNAP
Canal Ca2+
R-AMPA
Agregados
¿ ? GSK3β
PKC
CREBP
Calcio
Tau
Stress

52. Los efectos son dependientes del
calcio, ¿pero como entra el calcio?
Aβ
24 Hrs
Aβ
¿Ca+2?

53. 1,8
1,6
1,4
1,2
)
0
Control
Agregados Aß
Coctel
D-AP5 (50 μM)
CNQX (4μM)
Agregados Ab
Agregados Ab coincubados con:
1 M CNQX
50 M D-AP5
Cóctel: 1 μM conotoxine (GVIA)+
1 μM agatoxine (AGA)+
3 μM nifedipino
Agregados Ab
0,0241,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
Fluorescencia normalizada
F/F
0
A
B
0 50 100 150 200 250
1,0
Fluorescencia normalizada
(F/F
Tiempo (seg)

54. 5 *
4
3
2
1
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
* *
n =30
Agregados Ab
Na7
200 M
Na7
100 M
Na7
10M
Na7
0 M
A B
Fluorescencia normalizada
)
0
(F/F
Agregados Ab
Agregados Ab / Na7
0 20 40 60 80 100
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1,0
0,9
0,0
Fluorescencia normalizada
)
0
(F/F
Tiempo (seg)
control
control
Agregados 1μM
Agregados 1μM/ Na7 100 μM
Na7 100 μM
200 pA
10 s
200 pA
10 s
Control
Agregados
Agregados/Na7
0
Frecuencia (Hz)
Actividad Sináptica Espontánea

56. http://www.alz.org/alzheimers_disease_alternative_treatm
ents.asp
Caprylic acid and coconut oil
Concerns
Coenzyme Q10
Coral calcium
Ginkgo biloba
Huperzine A
Omega-3 fatty acids
Phosphatidylserine
Tramiprosate

57. Test Placebo Ginko
Memory 0,15 0,14
Executive test 3,27 3,47
Conclusion Compared with placebo, the use of G biloba, 120 mg twice daily, did
not result in less cognitive decline in older adults with normal cognition or with mild
cognitive impairment.
Snitz et al 2009 JAMA

58. From: Docosahexaenoic Acid Supplementation and Cognitive Decline in Alzheimer Disease: A Randomized
Trial
JAMA. 2010;304(17):1903-1911. doi:10.1001/jama.2010.1510
Date of download: 7/14/2012
Copyright © 2012 American Medical
Association. All rights reserved.

59. Danitz and Parsons 2008 IJNP
Donepezil and Memantine for Moderate-to-
Severe Alzheimer's Disease
Conclusions
In patients with moderate or severe Alzheimer's
disease, continued treatment with donepezil was
associated with cognitive benefits that exceeded the
minimum clinically important difference and with
significant functional benefits over the course of 12
months
JAMA 2012

60. Palmer 2002 Trends in Phar