Neurodegeneration and astrogliosis in the entorhinal cortex in Alzheimer’s disease: Stereological layer-specific assessment and proteomic analysis

Abstract

Introduction: The entorhinal cortex is among the earliest areas involved in Alzheimer’s disease. Volume reduction and neural loss in this area have been widely reported. Human entorhinal cortex atrophy is, in part, due to neural loss, but microglial and/or astroglial involvement in the different layers remains unclear. Additionally, -omic approaches in the human entorhinal cortex are scarce. Methods: Herein, stereological layer-specific and proteomic analyses were carried out in the human brain. Results: Neurodegeneration, microglial reduction, and astrogliosis have been demonstrated, and proteomic data have revealed relationships with up- (S100A6, PPP1R1B, BAG3, and PRDX6) and downregulated (GSK3B, SYN1, DLG4, and RAB3A) proteins. Namely, clusters of these proteins were related to synaptic, neuroinflammatory, and oxidative stress processes. Discussion: Differential layer involvement among neural and glial populations determined by proteinopathies and identified proteins related to neurodegeneration and astrogliosis could explain how the cortical circuitry facilitates pathological spreading within the medial temporal lobe.

Introducción La corteza entorrinal se encuentra entre las primeras áreas involucradas en la enfermedad de Alzheimer. La reducción de volumen y la pérdida neural en esta área han sido ampliamente reportadas. La atrofia de la corteza entorrinal humana se debe, en parte, a la pérdida neural, pero la participación microglial y/o astroglial en las diferentes capas sigue sin estar clara. Además, los enfoques -ómicos en la corteza entorrinal humana son escasos.

Métodos En este documento, se llevaron a cabo análisis proteómicos y específicos de capa estereológica en el cerebro humano.

Resultados Se ha demostrado la neurodegeneración, la reducción microglial y la astrogliosis, y los datos proteómicos han revelado relaciones con proteínas reguladas al alza (S100A6, PPP1R1B, BAG3 y PRDX6) y a la baja (GSK3B, SYN1, DLG4 y RAB3A). Es decir, los grupos de estas proteínas estaban relacionados con procesos de estrés oxidativo, neuroinflamatorio y sináptico.

Discusión La participación de capas diferenciales entre poblaciones neurales y gliales determinada por proteinopatías y proteínas identificadas relacionadas con la neurodegeneración y la astrogliosis podría explicar cómo el circuito cortical facilita la propagación patológica dentro del lóbulo temporal medial.