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Beta-amyloid peptide at sublethal concentrations downregulates brain-derived neurotrophic factor functions in cultured cortical neurons.
Tong, Liqi; Balazs, Robert; Thornton, Phillip L; Cotman, Carl W.
Afiliação
  • Tong L; Institute for Brain Aging and Dementia, University of California Irvine, Irvine, California 92697-4540, USA. tongl@uci.edu
J Neurosci ; 24(30): 6799-809, 2004 Jul 28.
Article em En | MEDLINE | ID: mdl-15282285
The accumulation of beta-amyloid (Abeta) is one of the etiological factors in Alzheimer's disease (AD). It has been assumed that the underlying mechanism involves a critical role of Abeta-induced neurodegeneration. However, low levels of Abeta, such as will accumulate during the course of the disease, may interfere with neuronal function via mechanisms other than those involving neurodegeneration. We have been testing, therefore, the hypothesis that Abeta at levels insufficient to cause degeneration (sublethal) may interfere with critical signal transduction processes. In cultured cortical neurons Abeta at sublethal concentrations interferes with the brain-derived neurotrophic factor (BDNF)-induced activation of the Ras-mitogen-activated protein kinase/extracellular signal-regulated protein kinase (ERK) and phosphatidylinositol 3-kinase (PI3-K)/Akt pathways. The effect of sublethal Abeta(1-42) on BDNF signaling results in the suppression of the activation of critical transcription factor cAMP response element-binding protein and Elk-1 and cAMP response element-mediated and serum response element-mediated transcription. The site of interference with the Ras/ERK and PI3-K/Akt signaling is downstream of the TrkB receptor and involves docking proteins insulin receptor substrate-1 and Shc, which convey receptor activation to the downstream effectors. The functional consequences of Abeta interference with signaling are robust, causing increased vulnerability of neurons, abrogating BDNF protection against DNA damage- and trophic deprivation-induced apoptosis. These new findings suggest that Abeta engenders a dysfunctional encoding state in neurons and may initiate and/or contribute to cognitive deficit at an early stage of AD before or along with neuronal degeneration.
Assuntos
Peptídeos beta-Amiloides/farmacologia; Fator Neurotrófico Derivado do Encéfalo/antagonistas & inibidores; Córtex Cerebral/citologia; Proteínas do Tecido Nervoso/fisiologia; Neurônios/efeitos dos fármacos; Fragmentos de Peptídeos/farmacologia; Transdução de Sinais/efeitos dos fármacos; Doença de Alzheimer/etiologia; Doença de Alzheimer/metabolismo; Peptídeos beta-Amiloides/administração & dosagem; Peptídeos beta-Amiloides/síntese química; Animais; Fator Neurotrófico Derivado do Encéfalo/farmacologia; Células Cultivadas/efeitos dos fármacos; Células Cultivadas/fisiologia; Proteína de Ligação ao Elemento de Resposta ao AMP Cíclico/metabolismo; Proteínas de Ligação a DNA/metabolismo; Relação Dose-Resposta a Droga; Ativação Enzimática/efeitos dos fármacos; MAP Quinases Reguladas por Sinal Extracelular/fisiologia; Quinase 3 da Glicogênio Sintase/metabolismo; Glicogênio Sintase Quinase 3 beta; Sistema de Sinalização das MAP Quinases/efeitos dos fármacos; Neurônios/fisiologia; Proteína Oncogênica p21(ras)/fisiologia; Fragmentos de Peptídeos/administração & dosagem; Fragmentos de Peptídeos/síntese química; Fosfatidilinositol 3-Quinases/fisiologia; Fosfolipase C gama; Fosforilação; Processamento de Proteína Pós-Traducional; Proteínas Serina-Treonina Quinases/fisiologia; Proteínas Proto-Oncogênicas/metabolismo; Proteínas Proto-Oncogênicas/fisiologia; Proteínas Proto-Oncogênicas c-akt; Ratos; Receptor trkB/fisiologia; Fatores de Transcrição/metabolismo; Transfecção; Fosfolipases Tipo C/fisiologia; Proteínas Elk-1 do Domínio ets

Texto completo: 1 Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Fragmentos de Peptídeos / Transdução de Sinais / Córtex Cerebral / Peptídeos beta-Amiloides / Fator Neurotrófico Derivado do Encéfalo / Proteínas do Tecido Nervoso / Neurônios Tipo de estudo: Etiology_studies Idioma: En Revista: J Neurosci Ano de publicação: 2004 Tipo de documento: Article País de afiliação: Estados Unidos

Texto completo: 1 Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Fragmentos de Peptídeos / Transdução de Sinais / Córtex Cerebral / Peptídeos beta-Amiloides / Fator Neurotrófico Derivado do Encéfalo / Proteínas do Tecido Nervoso / Neurônios Tipo de estudo: Etiology_studies Idioma: En Revista: J Neurosci Ano de publicação: 2004 Tipo de documento: Article País de afiliação: Estados Unidos