Ο ρόλος της απολιποπρωτεΐνης Ε στην παθογένεση της νόσου Alzheimer: επίδραση φυσικά απαντώμενων μορίων στη δομή και λειτουργία της αποΕ

Abstract

The major risk factor for Alzheimer’s disease (AD) is apolipoprotein E4 (apoE4). Various forms of apoE4 (apoE4[L28P], apoE4[Δ(166-299)]) have been shown to affect disease-related processes such as neuronal uptake of Aβ42 and induction of oxidative stress. Polar phenols found in plant foods have been suggested to act protectively against pathogenic processes underlying AD, such as oxidative stress. In this study, we examined the effect of Corinthian currant polar phenolic extract as well as individual polyphenolic components of currants on AD-related functions of apoE4 forms. The results showed that polar phenolic extract as well as the individual polar phenols prevented changes in cellular redox status induced by Aβ42 uptake by SK-N-SH cells in the presence of pathological apoE4 forms. Furthermore, specific compounds were found to have distinct mechanisms of protective action, involving changes in cell membrane fluidity and modulation of apoE4 forms structure. In addition, in the current study we examined whether apoE4 forms affect TAU phosphorylation levels, promote neuroinflammatory responses in brain cells and affect the phagocytic activity of microglial cells, processes that play an important role in AD pathogenesis. Our results showed that apoE4 and its various forms have distinct effects in the inflammatory responses and hyperphosphorylation of TAU protein in brain cells contributing to AD. Overall, apoE4 as well as its various forms are involved in events related to the pathogenesis of AD. Natural compounds could modify the structure of apoE4 forms ameliorating the pathogenic effects of these forms.

Kύριος παράγοντας κινδύνου για τη νόσο Alzheimer (AD) είναι η απολιποπρωτεΐνη Ε4 (αποE4). Έχει δειχθεί ότι διάφορες μορφές της αποΕ4 (αποE4[L28P], αποΕ4[Δ(166-299)]) επηρεάζουν διαδικασίες σχετιζόμενες με τη νόσο, όπως η νευρωνική πρόσληψη του Αβ42 και η επαγωγή του οξειδωτικού στρες. Πολικές φαινόλες από φυτικά τρόφιμα υποστηρίζεται ότι δρουν προστατευτικά έναντι παθογόνων διεργασιών της AD, όπως το οξειδωτικό στρες. Στην παρούσα μελέτη, αξιολογήθηκε η επίδραση του πολυφαινολικού εκχυλίσματος Κορινθιακής σταφίδας καθώς και μεμονομένων πολυφαινολικών συστατικών της σταφίδας στις λειτουργίες μορφών της αποE4 που σχετίζονται με την AD. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τόσο το πολυφαινολικό εκχύλισμα όσο και τα μεμονωμένα πολυφαινολικά συστατικά της σταφίδας αποτρέπουν τις αλλαγές στην οξειδωτική κατάσταση που προκαλούνται από την πρόσληψη του Αβ42 σε κύτταρα SK-N-SH παρουσία παθολογικών μορφών της αποΕ4. Ακόμη, συγκεκριμένες ενώσεις εμφανίζουν διακριτούς μηχανισμούς προστατευτικής δράσης που περιλαμβάνουν αλλαγές της ρευστότητας της μεμβράνης των κυττάρων αλλά και της δομής μορφών της αποΕ4. Επιπλέον, στην παρούσα μελέτη εξετάστηκε αν μορφές της αποΕ4 επηρεάζουν τα επίπεδα φωσφορυλίωσης της TAU, προάγουν νευροφλεγμονώδεις αποκρίσεις σε κύτταρα εγκεφάλου και επιδρούν στη φαγοκυτταρική δραστηριότητα μικρογλοιακών κυττάρων, διαδικασίες που παίζουν σημαντικό ρόλο στην παθογένεση της AD. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι η αποΕ4 και διάφορες μορφές της επηρεάζουν σε διαφορετικό βαθμό την κατάσταση φλεγμονής και την υπερφωσφορυλίωση της TAU σε κύτταρα του εγκεφάλου συνεισφέροντας στην AD. Συγκεντρωτικά, τόσο η αποΕ4 όσο και οι διάφορες μορφές της εμπλέκονται σε γεγονότα που σχετίζονται με την παθογένεση της AD. Φυσικές ενώσεις θα μπορούσαν να τροποποιήσουν τη δομή μορφών της αποE4 βελτιώνοντας τις παθογόνες δράσεις τους.