Periodic dietary restriction ameliorates amyloid pathology and cognitive impairment in PDAPP-J20 mice: Potential implication of glial autophagy
- Autores
- Gregosa, Amal; Vinuesa, María Angeles; Todero, María Florencia; Pomilio, Carlos Javier; Rossi, Soledad Paola; Bentivegna, Melisa Inés María; Presa, Jessica; Wenker, Shirley Denise; Saravia, Flavia Eugenia; Beauquis, Juan
- Año de publicación
- 2019
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Dietary restriction promotes cell regeneration and stress resistance in multiple models of human diseases. One of the conditions that could potentially benefit from this strategy is Alzheimer´s disease, a chronic, progressive and prevalent neurodegenerative disease. Although there are no effective pharmacological treatments for this pathology, lifestyle interventions could play therapeutic roles. Our objectives were 1) to evaluate the effects of dietary restriction on cognition, hippocampal amyloid deposition, adult neurogenesis and glial reactivity and autophagy in a mouse model of familial Alzheimer´s disease, and 2) to analyze the role of glial cells mediating the effects of nutrient restriction in an in vitro model. Therefore, we established a periodic dietary restriction protocol in adult female PDAPP-J20 transgenic mice for 6 weeks. We found that dietary restriction, not involving overall caloric restriction, attenuated cognitive deficits, amyloid pathology and microglial reactivity in transgenic mice when compared with ad libitum-fed transgenic animals. Also, transgenic mice showed an increase in the astroglial positive signal for LC3, an autophagy-associated protein. In parallel, hippocampal adult neurogenesis was decreased in transgenic mice whereas dietary-restricted transgenic mice showed a neurogenic status similar to controls. In vitro experiments showed that nutrient restriction decreased astroglial and, indirectly, microglial NFκB activation in response to amyloid β peptides. Furthermore, nutrient restriction was able to preserve astroglial autophagic flux and to decrease intracellular amyloid after exposure to amyloid β peptides. Our results suggest neuroprotective effects of nutrient restriction in Alzheimer´s disease, with modulation of glial activation and autophagy being potentially involved pathways.
Fil: Gregosa, Amal. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Vinuesa, María Angeles. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Todero, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentina
Fil: Pomilio, Carlos Javier. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Rossi, Soledad Paola. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Bioquímica Humana; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Bentivegna, Melisa Inés María. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Presa, Jessica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina
Fil: Wenker, Shirley Denise. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Saravia, Flavia Eugenia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Beauquis, Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina - Materia
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ALZHEIMER´S DISEASE
DIETARY RESTRICTION
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Our objectives were 1) to evaluate the effects of dietary restriction on cognition, hippocampal amyloid deposition, adult neurogenesis and glial reactivity and autophagy in a mouse model of familial Alzheimer´s disease, and 2) to analyze the role of glial cells mediating the effects of nutrient restriction in an in vitro model. Therefore, we established a periodic dietary restriction protocol in adult female PDAPP-J20 transgenic mice for 6 weeks. We found that dietary restriction, not involving overall caloric restriction, attenuated cognitive deficits, amyloid pathology and microglial reactivity in transgenic mice when compared with ad libitum-fed transgenic animals. Also, transgenic mice showed an increase in the astroglial positive signal for LC3, an autophagy-associated protein. In parallel, hippocampal adult neurogenesis was decreased in transgenic mice whereas dietary-restricted transgenic mice showed a neurogenic status similar to controls. In vitro experiments showed that nutrient restriction decreased astroglial and, indirectly, microglial NFκB activation in response to amyloid β peptides. Furthermore, nutrient restriction was able to preserve astroglial autophagic flux and to decrease intracellular amyloid after exposure to amyloid β peptides. Our results suggest neuroprotective effects of nutrient restriction in Alzheimer´s disease, with modulation of glial activation and autophagy being potentially involved pathways.Fil: Gregosa, Amal. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Vinuesa, María Angeles. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. 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