CNS y plasma amiloide-beta cinética en la enfermedad de Alzheimer

El objetivo general es determinar los cambios que ocurren en el metabolismo de beta-amiloide (Aβ) en la enfermedad de Alzheimer (EA) y modelar la producción, el transporte, el metabolismo y la eliminación de Aβ en el sistema nervioso central (SNC) humano y la periferia para mejorar la clínica. diseños de ensayos y también posiblemente desarrollar un análisis de sangre para AD.

La eliminación de Aβ cerebral se produce por digestión enzimática (p. enzima degradante de la insulina, neprilisina, etc.), absorción y degradación celular, transporte a través de la barrera hematoencefálica y transporte desde el cerebro al líquido cefalorraquídeo (LCR) y luego a la sangre. Sin embargo, la relación entre el Aβ del SNC y el Aβ de la sangre no se conoce en humanos y solo se entiende parcialmente en otros animales. El objetivo es determinar la cinética de Aβ en el SNC y la sangre para probar la hipótesis de que la cinética de Aβ alterada en el SNC en la EA está asociada con la cinética de etiquetado de Aβ alterada en sangre. Comprender la cinética de Aβ en la sangre y el LCR contribuirá a una mejor comprensión de la producción, el transporte y la descomposición de Aβ dentro y entre los compartimentos del cerebro, el LCR y la sangre. Estas medidas fundamentales de la cinética de Aβ en la EA ayudarán a determinar los efectos del metabolismo periférico de Aβ en los cambios fisiopatológicos de la EA. Esta información proporcionará información clave sobre el metabolismo de Aβ en todo el cuerpo y será útil para comprender las causas de la EA. Además, estos resultados pueden conducir a un biomarcador sanguíneo específico para la EA.

Objetivo 1. Para determinar la isoforma SILK (cinética ligada a isótopos estables) de Aβ en sangre utilizando muestras de sangre marcadas para infusión en estado estacionario existentes de participantes de control con amiloide positivo y amiloide negativo. La cinética de Aβ en sangre se comparará con la cinética de Aβ en LCR y se combinará utilizando modelos estructurales y multicompartimentales para determinar la dirección y la magnitud del transporte y la descomposición.

Los métodos de marcaje actuales emplean una infusión continua cebada que marca Aβ casi en estado estacionario. Para proporcionar información cinética adicional sobre la cinética de Aβ y, potencialmente, distinguir mejor la EA de los controles, se propone un protocolo alternativo de etiquetado de pulsos. Además de proporcionar información más clara sobre el transporte y la eliminación de Aβ, el método de etiquetado simplificado hace que la cinética de Aβ en sangre sea factible como prueba clínica para ensayos de tratamiento o como prueba de diagnóstico.

Objetivo 2. Realizar el marcaje del bolo de pulso en controles positivos de amiloide y negativos de amiloide y medir la cinética de la isoforma de Aβ en el LCR y la cinética de la isoforma de Aβ en sangre. Los participantes serán reclutados para completar un estudio de etiquetado de pulso. Los resultados del Objetivo 2 se incorporarán a modelos complementarios con los resultados del Objetivo 1 y los estudios en curso para proporcionar medidas de producción, transporte y descomposición de Aβ dentro y entre los compartimentos del cerebro, el LCR y la sangre.

Enfoque: Con base en datos preliminares y estudios publicados, se probará la hipótesis de que la cinética de la isoforma Aβ en la sangre se interrumpe en la EA y para modelar la producción, el transporte y la eliminación de Aβ entre el cerebro y la periferia. Los datos de estos estudios serán útiles para modelar la producción, el transporte y la descomposición de Aβ en todo el cuerpo humano.

Los resultados de estos objetivos se utilizarán en enfoques de modelado complementarios y se combinarán con los resultados de estudios anteriores para proporcionar un modelo integral de la cinética de Aβ in vivo tanto en el SNC humano como en la periferia. Los datos y modelos podrán confirmar y descartar las hipótesis actuales del metabolismo de Aβ humano. Los objetivos de los objetivos son determinar la cinética de la isoforma Aβ del SNC con un protocolo de marcaje por pulsos (Objetivo 1), y determinar la cinética de la isoforma Aβ en sangre periférica con un protocolo de marcaje por pulsos (Objetivo 2).

Diseño experimental: se completó un protocolo de etiquetado de pulsos con veinte participantes para simplificar el etiquetado. Los experimentos de marcado de pulsos proporcionaron resultados cinéticos adicionales para determinar los modelos cinéticos de Aβ. De los próximos sesenta participantes, se volverá a inscribir a la mayoría que haya completado estudios previos de Aβ SILK de marcaje intravenoso en estado estacionario. A todos los participantes se les habrá realizado una exploración PET/PIB para medir el depósito de amiloide fibrilar o medir la concentración de Aβ42 en el LCR.

Estudio clínico: se administrará una dosis única de leucina al comienzo del estudio y se recolectará sangre y/o LCR durante 24 a 36 horas.

Análisis de datos: compararemos los resultados de Aβ SILK en sangre marcados por pulsos del grupo de control amiloide positivo versus amiloide negativo para Aβ38, Aβ40, Aβ42, y proporciones de isoformas versus pruebas de amiloidosis como PET/PIB y/o LCR Aβ42 concentración.