Shrnutí činností projektu MiT AD v roce 2023
Na Univerzitě Karlově v Praze – 2. LF UK a FN Motol bylo vyšetřeno 180 jedinců, z nichž bylo 40 zařazeno k účasti ve studii a nadále vyšetřeno podle komplexního klinického protokolu (v tomto třetím roce jsme nabírali především pacienty s non-AN neurodegeneracemi spojenou s plánovaným FTLD článkem). Ve třetím roce jsme analyzovali 360 vzorků biologických tekutin od osob zařazených do studie MitAD. Pokračovali jsme v měření pěti biomarkerů mitofagie – PINK1 (MyBioSource, MBS7607221), ULK1 (FineTest, EH4191), BNIP3L (FineTest, EH6731), REST (MyBioSource, MBS9354282) a TFEB (MyBioSource, MBS7612687) – tyto markery by měly společně odrážet všechny kroky procesu mitofagie. Kromě toho jsme u dalších 120 jedinců analyzovali standardní biomarkery AN – Aβ 1-42, Aβ 1-40, celkový tau, p-tau 181 (EuroImunn) a marker neurodegenerace – lehký řetězec neurofilament (UmanDiagnostics), abychom definovali studijní kohortu.
Na univerzitě v Oslu v Norsku jsme dokončili laboratorní studii, která se zabývá roli proteinu ULK1 v neuroprotekci. Zaměřili jsme se zejména na molekulární mechanismy, jak ULK1 inhibuje patologii AN: prokázali jsme, že ULK1 zvyšuje fagocytózu mikroglií a eliminuje Ab plaky u myší ULK1;5xFAD; ULK1 také snižuje aktivitu pTau eliminací kináz, které fosforylují Tau. Připravili jsme článek s názvem “Age-dependent autophagy impairment risks Alzheimer’s disease due to ULK1 reduction”. Hotový rukopis byl zaslán k publikaci do prestižního časopisu.
Publikace
Tým z Osla se také podílel na dvou původních článcích 1) V článku o kyselině kynurenové u Alzheimerovy nemoci zjistili, že meziprodukt kyseliny kynurenové na cestě de novo syntézy NAD+ brzdí progresi Alzheimerovy nemoci (Knapskog AB et al., Alzheimer’s Dement 2023, IF = 14,7) 2) další meziprodukt de novo syntetické cesty NAD+ kyselina chinolinová riziko úmrtí pacientů s deliriem (Watne LO, et al., J Clin Invest 2023, IF = 15,9).
Publikovali jsme dva přehledové články zaměřené na 1) chemické modulátory mitofágie a vývoj léčiv (Chemické modulátory mitofágie: Strategie vývoje léčiv a nové regulační mechanismy; Pharmacological Research, IF=9,3 2) vztah mezi mitofagií a neurozánětem (Mitophagy and neuroinflamation: A Compelling Interplay; Current Neuropharmacology, IF = 5,3) a redakční článek (Editorial: Mitophagy in health and disease, volume II; Frontiers in Cell and Developmental Biology, IF = 5,5). Všechny příspěvky byly publikovány v impaktovaných časopisech indexovaných ve Web of Science a byly dedikovány projektu Kappa.
V září jsme zaslali výzkumný článek Alterations of human CSF and serum-based mitophagy biomarkers in the continuum of Alzheimer’s disease do časopisu Autophagy (IF=13.3). V současné době se článek nachází ve druhém kole revize, přičemž recenzenti na něj reagovali velmi příznivě. V této studii jsme kvantifikovali biomarkery mitofagie/autofagie a lysozomální degradace (PINK1/BNIP3L a TFEB) v mozkomíšním moku a séru 246 jedinců s mírnou kognitivní poruchou v důsledku Alzheimerovy nemoci (n=100), demencí v důsledku Alzheimerovy nemoci (n=100) a kognitivně zdravých jedinců (n=46), kteří byli vybráni z České studie stárnutí mozku. Hodnotily se také kognitivní funkce a atrofie mozku. Naše údaje ukazují, že u jedinců s AN byla vyšší hladina PINK1 v séru a CSF, BNIP3L v séru a TFEB v séru nižší než u kontrolních jedinců. Kromě toho rozsah poškození mitofagie koreloval se závažností klinických ukazatelů u pacientů s AN. Naše studie odhaluje poruchu mitofagie, která se odráží v biofluidních biomarkerech jedinců s AN a souvisí s pokročilejší patologií AN.
Výzkumný článek Serum PAI-1/BDNF Ratio is increased in Alzheimer’s disease and correlates with disease severity byl publikován v říjnu v časopise ACS Omega Journal (IF= 4.13). V této studii jsme zkoumali hladiny proteinů zahrnutých do neuroprotektivních molekulárních drah (BDNF, PAI-1, tPA) v séru pacientů s demencí při Alzheimerově nemoci, s MCI při Alzheimerově nemoci a kognitivně zdravých jedinců. Zjistili jsme, že sérové hladiny BDNF jsou nižší (o 13,7 %) a hladiny PAI-1 jsou vyšší u pacientů s demencí při AN než u pacientů s MCI při AN (o 23 %) nebo u kontrol (o 36 %). Kromě toho byl poměr PAI-1/BDNF významně zvýšen u pacientů s demencí pri AN ve srovnání s MCI při AN (o 36,4 % více) a kontrolami (o 40 % více). A konečně, poměr PAI-1/BDNF negativně koreloval s kognicí. Studie analyzovala vzorky odebrané v rámci projektu MitAD a použila také klinické údaje z projektu.
Druhý výzkumný článek, Plasminogen activator inhibitor-1 serum levels in frontotemporal lobar degeneration,, byl v říjnu přijat dočasopisuJournal of Cellular and Molecular Medicine (IF= 5.3). V tomto článku jsme zkoumali, zda se PAI-1 a jeho kontraregulační tkáňový aktivátor plazminogenu (tPA) mění v séru pacientů s demencí způsobenou frontotemporální lobární degenerací (FTLD). Bylo vybráno 35 pacientů s FTLD (21 ve stádiu MCI a 14 ve stadiu demence) a 10 kognitivně zdravých kontrol. Hladiny PAI-1 v séru byly zvýšené ve skupině s FTLD demencí ve srovnání s FTLD MCI a kontrolami a také negativně korelovaly s kognitivními ukazateli. Studie analyzovala i vzorky odebrané v rámci projektu MitAD a využila i klinické údaje z tohoto projektu.
Oba články byly dedikovány projektu MitAD a nahrány do online otevřeného úložiště Zenodo.
(Vyzvaný) Přehledový článek Diagnostika Alzheimerovy nemoci a ostatních neurodegenerativních onemocnění pomocí biomarkerů z mozkomíšního moku a krve pro český časopis Neurologie pro praxi byl přijat také v říjnu 2023. V tomto přehledovém článku jsme shrnuli současný přehled biofluidních biomarkerů u AN. Popsali jsme současný stav znalostí v diagnostice AN: zlatý standard CSF biomarkerů, biomarkery nespecifických procesů, které doprovázejí neurodegenerativní onemocnění, a navrhli jsme budoucí využití experimentálních biomarkerů, jako jsou markery mitofagie.
Konference
V červenci se tým MitAD zúčastnil mezinárodní konference Alzheimerovy asociace (AAIC) v nizozemském Amsterdamu. Dr. Veverová a doc. Vyhnálek prezentovali poster Mitophagy biomarks are changed in Alzheimer’s disease continuum, kde shrnuli poznatky o biomarkerech mitofagie v kontinuu Alzheimerovy nemoci. Výsledky byly později použity pro práci Alterations of human CSF and serum-based mitophagy biomarkers in the continuum of Alzheimer’s disease, která byla nedávno submitována. MSc. Katonová prezentovala poster s názvem Levels of mitophagy biomarkers differ between individuals with Alzheimer’s disease and frontotemporal lobar degeneration. V tomto výzkumu jsme identifikovali odlišné vzorce hladin biomarkerů mitofágie u jedinců s FTLD ve srovnání s AN a kontrolami. V současné době připravujeme odborný článek, který tyto předběžné poznatky rozpracuje.
Ve dnech 18.-19. září 2023 tým MitAD spolupořádal v Oslu 1. společné setkání Norska a Velké Británie o stárnutí a demenci, které hostili Evandro F. Fang (Univerzita v Oslu a Univerzitní nemocnice Akershus, Norsko), Lynne Cox (Oxfordská univerzita, Velká Británie) a Richard Siow (King’s College London, Velká Británie). Setkání zahájili přední odborníci z obou zemí v oblasti vzdělávání a politiky, včetně Prof. Pera Mortena Sandseta (prorektora pro výzkum a inovace na Univerzitě v Oslu), Clare Filshie (zástupkyně vedoucího mise na britském velvyslanectví v Oslu) a Øysteina Lunda (rady pro výzkum a vzdělávání na Velvyslanectví Norského království v Londýně). Doc. Vyhnálek a Dr. Veverová představili výsledky projektu MitAD s názvem Alterations of human CSF and serum-based mitophagy biomarkers patients from Czech Brain Aging Study (CBAS). Setkání se zúčastnilo více než 40 odborníků a vědců ze 13 zemí, včetně Číny, Dánska, Japonska, Norska, Spojeného království, Řecka, Spojených států a dalších. Sešli se, aby se podělili o nejnovější výsledky výzkumu různých aspektů globálního stárnutí a zapojili se do diskusí a workshopů na témata zahrnující mechanismy lidského stárnutí (např. genetické rizikové faktory, poškození a opravy DNA, mitofagie a autofagie), atd.), souvislosti mezi procesy stárnutí a nemocemi a podpora zdravého prostředí pro stárnutí. včetně. Důležité bylo, že se diskutovalo o možných intervencích ke snížení biologického stárnutí a o převedení získaných výsledků výzkumu do klinické praxe. Shrnutí schůzky s názvem:5. setkání NO-Age/AD a 1. společné setkání Norska a Velké Británie o stárnutí a demenci: nedávný pokrok v oblasti mechanismů a intervenčních strategií.bude zveřejněno v časopise Journal of Gerontological series A (IF = 5.1).
Kromě toho bylo v loňském roce předneseno dalších několik přednášek dedikovaných projektu MitAD.
V červnu navštívil Prof. Evandro F. Fang navštívil 2. lékařskou fakultu Univerzity Karlovy v Praze . Během své návštěvy přednesl na neurologické klinice sdělení o nových molekuláních mechanismech aktivujících mitofagii v mozku. Pro lékaře to byla vynikající příležitost seznámit se s novými přístupy k prevenci stárnutí a Alzheimerovy nemoci. Při této příležitosti poskytl rozhovor nemocničnímu časopisu Motol IN, určenému pacientům a široké veřejnosti.
V září představila Dr. Veverová výsledky projektu MitAD na konferenci ADDIT-CE v rámci vyzvané přednášky The role of mitophagy in AD pathophysiology : AD-workshop 2 v Brně, Česká republika. Tohoto semináře se zúčastnilo 40 vědců.
V další vyzvané přednášce představila Dr. Veverová na 6. ostravském likvorovém sympoziu koncept krevních biomarkerů ve výzkumu AN Krevní biomarkery Alzheimerovy nemoci – budoucnost na dohled? Toto sympozium je pořádáno pro biochemiky a klinické lékaře, aby se podělili o nejnovější poznatky v oblasti diagnostiky různých neurologických onemocnění.
Studentka bakalářského studia týmu MitAD, paní Alžběta Katonová, obhájila svou diplomovou práci s názvem Biomarkery mitofagie v kontinuu Alzheimerovy choroby, pod vedením Dr. Veverové a doc. Vyhnálka, s vynikajícím hodnocením. Tato práce byla vybrána z 244 diplomových prací mezi 10 nejlepších pro udělení ceny Wernera von Siemense.
