Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân bố bệnh lý liên quan đến Lewy trong não, tủy sống và vùng ngoại vi: nghiên cứu Vantaa 85+ dựa trên quần thể
Tóm tắt
Các bằng chứng đang tiến triển đã hỗ trợ sự tồn tại của hai loại bệnh lý liên quan đến Lewy (LRP) anatomically khác nhau. Việc điều tra LRP ở tủy sống và ngoại vi có thể làm sáng tỏ các cơ chế của các rối loạn cơ thể Lewy và nguồn gốc của sự tích lũy synuclein. Tuy nhiên, rất ít nghiên cứu không chọn lọc tập trung vào LRP ở các khu vực này. Tại đây, chúng tôi đã phân tích LRP trong tủy sống, hạch thần kinh rễ lưng và tuyến thượng thận trong nghiên cứu Vantaa 85+, bao gồm tất cả công dân ≥ 85 tuổi sống tại thành phố Vantaa vào năm 1991 (n = 601). Mẫu từ tủy sống (C6-7, TH3-4, L3-4, S1-2) đã có từ 303 người, hạch thần kinh rễ lưng từ 219 và tuyến thượng thận từ 164 đối tượng. Điểm số bán định lượng của LRP đã được xác định từ các lát mô nhuộm miễn dịch hóa học (kháng thể chống alpha-synuclein 5G4). LRP ở các sừng bụng và sừng lưng của tủy sống, cột giữa bên ngực, hạch thần kinh rễ lưng và tuyến thượng thận được so sánh với LRP não, đã được xác định trước đó theo tiêu chí DLB Consortium và bằng cách phân loại LRP theo chiều caudo-rostral so với căn cứ amygdala. LRP tủy sống được tìm thấy ở 28% tổng số dân và ở 61% những người có LRP trong não. LRP tủy sống chỉ được tìm thấy ở những đối tượng có LRP trong não, và số lượng LRP tủy sống có liên quan đến mức độ nghiêm trọng của LRP não (p < 0.001). Phân tích K-means không giám sát đã xác định hai loại cụm của LRP tủy sống và não tương ứng với các loại LRP caudo-rostral và theo amygdala. Loại LRP caudo-rostral xuất hiện với tần suất và bệnh lý nghiêm trọng hơn nhiều trong tủy sống, hạch thần kinh rễ lưng và tuyến thượng thận so với loại LRP theo amygdala. Phân tích các vùng tủy sống cụ thể cho thấy cột giữa bên ngực và sừng lưng cùng vùng cùng là những khu vực bị ảnh hưởng nhiều nhất trong cả hai loại LRP. Nghiên cứu dựa trên quần thể này về LRP não, tủy sống và ngoại vi cung cấp hỗ trợ cho khái niệm về ít nhất hai loại LRP khác nhau.
Từ khóa
#Lewy-related pathology #tủy sống #hạch rễ lưng #tuyến thượng thận #nghiên cứu Vantaa 85+Tài liệu tham khảo
Allen Brain Atlas https://mousespinal.brain-map.org/imageseries/show.html?id=100036760. Accessed 22 November 2022
Beach TG, Adler CH, Sue LI, Vedders L, Lue L, White Iii CL, Akiyama H, Caviness JN, Shill HA, Sabbagh MN et al (2010) Multi-organ distribution of phosphorylated alpha-synuclein histopathology in subjects with Lewy body disorders. Acta Neuropathol 119:689–702. https://doi.org/10.1007/s00401-010-0664-3
Bloch A, Probst A, Bissig H, Adams H, Tolnay M (2006) Alpha-synuclein pathology of the spinal and peripheral autonomic nervous system in neurologically unimpaired elderly subjects. Neuropathol Appl Neurobiol 32:284–295. https://doi.org/10.1111/j.1365-2990.2006.00727.x
Borghammer P, Van Den Berge N (2019) Brain-first versus gut-first Parkinson’s disease: a hypothesis. J Parkinsons Dis 9:S281–S295. https://doi.org/10.3233/JPD-191721
Braak H, Del Tredici K, Rub U, de Vos RA, Jansen Steur EN, Braak E (2003) Staging of brain pathology related to sporadic Parkinson’s disease. Neurobiol Aging 24:197–211. https://doi.org/10.1016/s0197-4580(02)00065-9
Buchman AS, Nag S, Leurgans SE, Miller J, VanderHorst V, Bennett DA, Schneider JA (2018) Spinal Lewy body pathology in older adults without an antemortem diagnosis of Parkinson’s disease. Brain Pathol 28:560–568. https://doi.org/10.1111/bpa.12560
de Boni L, Watson AH, Zaccagnini L, Wallis A, Zhelcheska K, Kim N, Sanderson J, Jiang H, Martin E, Cantlon A et al (2022) Brain region-specific susceptibility of Lewy body pathology in synucleinopathies is governed by alpha-synuclein conformations. Acta Neuropathol 143:453–469. https://doi.org/10.1007/s00401-022-02406-7
Del Tredici K, Braak H (2016) Review: Sporadic Parkinson’s disease: development and distribution of alpha-synuclein pathology. Neuropathol Appl Neurobiol 42:33–50. https://doi.org/10.1111/nan.12298
Del Tredici K, Braak H (2012) Spinal cord lesions in sporadic Parkinson’s disease. Acta Neuropathol 124:643–664. https://doi.org/10.1007/s00401-012-1028-y
Erskine D, Patterson L, Alexandris A, Hanson PS, McKeith IG, Attems J, Morris CM (2018) Regional levels of physiological alpha-synuclein are directly associated with Lewy body pathology. Acta Neuropathol 135:153–154. https://doi.org/10.1007/s00401-017-1787-6
Fumimura Y, Ikemura M, Saito Y, Sengoku R, Kanemaru K, Sawabe M, Arai T, Ito G, Iwatsubo T, Fukayama M et al (2007) Analysis of the adrenal gland is useful for evaluating pathology of the peripheral autonomic nervous system in lewy body disease. J Neuropathol Exp Neurol 66:354–362. https://doi.org/10.1097/nen.0b013e3180517454
Gelpi E, Navarro-Otano J, Tolosa E, Gaig C, Compta Y, Rey MJ, Marti MJ, Hernandez I, Valldeoriola F, Rene R et al (2014) Multiple organ involvement by alpha-synuclein pathology in Lewy body disorders. Mov Disord 29:1010–1018. https://doi.org/10.1002/mds.25776
Horsager J, Andersen KB, Knudsen K, Skjaerbaek C, Fedorova TD, Okkels N, Schaeffer E, Bonkat SK, Geday J, Otto M et al (2020) Brain-first versus body-first Parkinson’s disease: a multimodal imaging case-control study. Brain 143:3077–3088. https://doi.org/10.1093/brain/awaa238
Jellinger KA (2015) Neuropathobiology of non-motor symptoms in Parkinson disease. J Neural Transm 122:1429–1440. https://doi.org/10.1007/s00702-015-1405-5
Kaivola K, Shah Z, Chia R, Scholz SW, International LBDGC (2022) Genetic evaluation of dementia with Lewy bodies implicates distinct disease subgroups. Brain 145:1757–1762. https://doi.org/10.1093/brain/awab402
Ketchen DJ, Shook CL (1996) The application of cluster analysis in strategic management research: an analysis and critique. Strateg Manag J 17:441–458. https://doi.org/10.1002/(sici)1097-0266(199606)17:6%3c441::Aid-smj819%3e3.0.Co;2-g
Kim S, Kwon SH, Kam TI, Panicker N, Karuppagounder SS, Lee S, Lee JH, Kim WR, Kook M, Foss CA et al (2019) Transneuronal propagation of pathologic alpha-synuclein from the gut to the brain models Parkinson’s disease. Neuron 103:627-641 e627. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.05.035
Klos KJ, Ahlskog JE, Josephs KA, Apaydin H, Parisi JE, Boeve BF, DeLucia MW, Dickson DW (2006) Alpha-synuclein pathology in the spinal cords of neurologically asymptomatic aged individuals. Neurology 66:1100–1102. https://doi.org/10.1212/01.wnl.0000204179.88955.fa
Kok EH, Savola S, Raunio A, Oinas M, Tuimala J, Polvikoski T, Kero M, Kaivola K, Tienari PJ, Paetau A et al (2021) Alpha-synuclein pathology of olfactory bulbs/peduncles in the Vantaa85+ cohort exhibit two divergent patterns: a population-based study. Acta Neuropathol 142:777–780. https://doi.org/10.1007/s00401-021-02364-6
Kordower JH, Brundin P (2009) Propagation of host disease to grafted neurons: accumulating evidence. Exp Neurol 220:224–225. https://doi.org/10.1016/j.expneurol.2009.09.016
Kordower JH, Chu Y, Hauser RA, Freeman TB, Olanow CW (2008) Lewy body-like pathology in long-term embryonic nigral transplants in Parkinson’s disease. Nat Med 14:504–506. https://doi.org/10.1038/nm1747
Kovacs GG, Wagner U, Dumont B, Pikkarainen M, Osman AA, Streichenberger N, Leisser I, Verchere J, Baron T, Alafuzoff I et al (2012) An antibody with high reactivity for disease-associated alpha-synuclein reveals extensive brain pathology. Acta Neuropathol 124:37–50. https://doi.org/10.1007/s00401-012-0964-x
McKeith IG, Boeve BF, Dickson DW, Halliday G, Taylor JP, Weintraub D, Aarsland D, Galvin J, Attems J, Ballard CG et al (2017) Diagnosis and management of dementia with Lewy bodies: fourth consensus report of the DLB Consortium. Neurology 89:88–100. https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000004058
McKeith IG, Dickson DW, Lowe J, Emre M, O’Brien JT, Feldman H, Cummings J, Duda JE, Lippa C, Perry EK et al (2005) Diagnosis and management of dementia with Lewy bodies: third report of the DLB Consortium. Neurology 65:1863–1872. https://doi.org/10.1212/01.wnl.0000187889.17253.b1
Myllykangas L, Polvikoski T, Sulkava R, Verkkoniemi A, Crook R, Tienari PJ, Pusa AK, Niinisto L, O’Brien P, Kontula K et al (1999) Genetic association of alpha2-macroglobulin with Alzheimer’s disease in a Finnish elderly population. Ann Neurol 46:382–390
Oinas M, Paetau A, Myllykangas L, Notkola IL, Kalimo H, Polvikoski T (2010) alpha-Synuclein pathology in the spinal cord autonomic nuclei associates with alpha-synuclein pathology in the brain: a population-based Vantaa 85+ study. Acta Neuropathol 119:715–722. https://doi.org/10.1007/s00401-009-0629-6
Oinas M, Polvikoski T, Sulkava R, Myllykangas L, Juva K, Notkola IL, Rastas S, Niinisto L, Kalimo H, Paetau A (2009) Neuropathologic findings of dementia with lewy bodies (DLB) in a population-based Vantaa 85+ study. J Alzheimers Dis 18:677–689. https://doi.org/10.3233/JAD-2009-1169
Orimo S, Ghebremedhin E, Gelpi E (2018) Peripheral and central autonomic nervous system: does the sympathetic or parasympathetic nervous system bear the brunt of the pathology during the course of sporadic PD? Cell Tissue Res 373:267–286. https://doi.org/10.1007/s00441-018-2851-9
Polvikoski T, Sulkava R, Haltia M, Kainulainen K, Vuorio A, Verkkoniemi A, Niinisto L, Halonen P, Kontula K (1995) Apolipoprotein E, dementia, and cortical deposition of beta-amyloid protein. N Engl J Med 333:1242–1247. https://doi.org/10.1056/nejm199511093331902
Polvikoski T, Sulkava R, Myllykangas L, Notkola IL, Niinisto L, Verkkoniemi A, Kainulainen K, Kontula K, Perez-Tur J, Hardy J et al (2001) Prevalence of Alzheimer’s disease in very elderly people: a prospective neuropathological study. Neurology 56:1690
Raunio A, Kaivola K, Tuimala J, Kero M, Oinas M, Polvikoski T, Paetau A, Tienari PJ, Myllykangas L (2019) Lewy-related pathology exhibits two anatomically and genetically distinct progression patterns: a population-based study of Finns aged 85. Acta Neuropathol 138:771–782. https://doi.org/10.1007/s00401-019-02071-3
Raunio A, Myllykangas L, Kero M, Polvikoski T, Paetau A, Oinas M (2017) Amygdala alpha-synuclein pathology in the population-based Vantaa 85+ study. J Alzheimers Dis 58:669–674. https://doi.org/10.3233/JAD-170104
Rey NL, Petit GH, Bousset L, Melki R, Brundin P (2013) Transfer of human alpha-synuclein from the olfactory bulb to interconnected brain regions in mice. Acta Neuropathol 126:555–573. https://doi.org/10.1007/s00401-013-1160-3
Savola S, Kaivola K, Raunio A, Kero M, Makela M, Parn K, Palta P, Tanskanen M, Tuimala J, Polvikoski T et al (2022) Primary age-related tauopathy in a Finnish population-based study of the oldest old (Vantaa 85+). Neuropathol Appl Neurobiol 48:e12788. https://doi.org/10.1111/nan.12788
Sokratian A, Ziaee J, Kelly K, Chang A, Bryant N, Wang S, Xu E, Li JY, Wang SH, Ervin J et al (2021) Heterogeneity in alpha-synuclein fibril activity correlates to disease phenotypes in Lewy body dementia. Acta Neuropathol 141:547–564. https://doi.org/10.1007/s00401-021-02288-1
Spillantini MG, Schmidt ML, Lee VM, Trojanowski JQ, Jakes R, Goedert M (1997) Alpha-synuclein in Lewy bodies. Nature 388:839–840. https://doi.org/10.1038/42166
Steiner JA, Quansah E, Brundin P (2018) The concept of alpha-synuclein as a prion-like protein: ten years after. Cell Tissue Res 373:161–173. https://doi.org/10.1007/s00441-018-2814-1
Sumikura H, Takao M, Hatsuta H, Ito S, Nakano Y, Uchino A, Nogami A, Saito Y, Mochizuki H, Murayama S (2015) Distribution of alpha-synuclein in the spinal cord and dorsal root ganglia in an autopsy cohort of elderly persons. Acta Neuropathol Commun 3:57. https://doi.org/10.1186/s40478-015-0236-9
Taguchi K, Watanabe Y, Tsujimura A, Tanaka M (2016) Brain region-dependent differential expression of alpha-synuclein. J Comp Neurol 524:1236–1258. https://doi.org/10.1002/cne.23901
Tamura T, Yoshida M, Hashizume Y, Sobue G (2012) Lewy body-related α-synucleinopathy in the spinal cord of cases with incidental Lewy body disease. Neuropathology 32:13–22. https://doi.org/10.1111/j.1440-1789.2011.01211.x
Tanei ZI, Saito Y, Ito S, Matsubara T, Motoda A, Yamazaki M, Sakashita Y, Kawakami I, Ikemura M, Tanaka S et al (2021) Lewy pathology of the esophagus correlates with the progression of Lewy body disease: a Japanese cohort study of autopsy cases. Acta Neuropathol 141:25–37. https://doi.org/10.1007/s00401-020-02233-8
Toledo JB, Gopal P, Raible K, Irwin DJ, Brettschneider J, Sedor S, Waits K, Boluda S, Grossman M, Van Deerlin VM et al (2016) Pathological alpha-synuclein distribution in subjects with coincident Alzheimer’s and Lewy body pathology. Acta Neuropathol 131:393–409. https://doi.org/10.1007/s00401-015-1526-9
Uchihara T, Giasson BI (2016) Propagation of alpha-synuclein pathology: hypotheses, discoveries, and yet unresolved questions from experimental and human brain studies. Acta Neuropathol 131:49–73. https://doi.org/10.1007/s00401-015-1485-1
Uchikado H, Lin WL, DeLucia MW, Dickson DW (2006) Alzheimer disease with amygdala Lewy bodies: a distinct form of alpha-synucleinopathy. J Neuropathol Exp Neurol 65:685–697. https://doi.org/10.1097/01.jnen.0000225908.90052.07
Van Den Berge N, Ferreira N, Gram H, Mikkelsen TW, Alstrup AKO, Casadei N, Tsung-Pin P, Riess O, Nyengaard JR, Tamguney G et al (2019) Evidence for bidirectional and trans-synaptic parasympathetic and sympathetic propagation of alpha-synuclein in rats. Acta Neuropathol 138:535–550. https://doi.org/10.1007/s00401-019-02040-w
Van Den Berge N, Ulusoy A (2022) Animal models of brain-first and body-first Parkinson’s disease. Neurobiol Dis 163:105599. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2021.105599
Vivacqua G, Yin JJ, Casini A, Li X, Li YH, D’Este L, Chan P, Renda TG, Yu S (2009) Immunolocalization of alpha-synuclein in the rat spinal cord by two novel monoclonal antibodies. Neuroscience 158:1478–1487. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2008.12.001
Wakabayashi K, Mori F, Tanji K, Orimo S, Takahashi H (2010) Involvement of the peripheral nervous system in synucleinopathies, tauopathies and other neurodegenerative proteinopathies of the brain. Acta Neuropathol 120:1–12. https://doi.org/10.1007/s00401-010-0706-x
Walker Z, Possin KL, Boeve BF, Aarsland D (2015) Lewy body dementias. Lancet 386:1683–1697. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(15)00462-6
Yang Y, Shi Y, Schweighauser M, Zhang X, Kotecha A, Murzin AG, Garringer HJ, Cullinane PW, Saito Y, Foroud T et al (2022) Structures of α-synuclein filaments from human brains with Lewy pathology. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-022-05319-3
Zaccai J, Ince P, Brayne C (2006) Population-based neuropathological studies of dementia: design, methods and areas of investigation–a systematic review. BMC Neurol 6:2. https://doi.org/10.1186/1471-2377-6-2