Targeting aging and Alzheimer's disease : from GM1 ganglioside to amyloide-β peptide

Abstract

Aging is the main challenge that humanity will face on the near future. Brain aging is associated with cognitive deficiencies and is the main risk factor for Alzheimer’s Disease (AD). AD is the most common neurodegenerative disease leading to dementia caused by the aggregation of amyloid-β peptide (Aβ). In this thesis, we have shown that neuronal aging leads to alteration in the ganglioside membrane content. Specifically, increased levels of GM1 ganglioside in membrane leads to a decrease in the calcium entry through NMDA receptors and a reduction of dendritic spines. Overall, pointing a role in the alterations in learning and memory associated to aging. On the other hand, we have showed the inhibitory effect of the human gamma immunoglobulins (IgG) in Aβ aggregation through the antigen-binding fragment (Fab), which binds to Aβ blocking fibrillation progression.

L’envelliment de la població és i serà un gran repte per la nostra societat en els pròxims anys. L’envelliment cerebral està associat amb deficiències cognitives i és el principal factor de risc pel desenvolupament de la malaltia d’Alzheimer. L’Alzheimer és la malaltia neurodegenerativa que més freqüentment provoca demència i és causada per l’agregació del pèptid β-amiloide (Aβ). En aquesta tesis hem demostrat que l’envelliment neuronal condueix a alteracions en el contingut de gangliòsids de les membranes. Particularment, l’increment del gangliòsid GM1 en la membrana condueix a una disminució en l’entrada de calci a través dels receptors de NMDA i a una reducció de les espines dendrítiques. En conjunt, indicant el rol de GM1 en les alteracions en l’aprenentatge i la memòria que es produeixen en l’envelliment. Per una altra banda, hem demostrat l’efecte inhibitori de gamma immunoglobulina humana (IgG) en la inhibició de l’agregació de l’Aβ a través del contacte del fragment d’unió a l’antigen (Fab). Fab s’uneix a Aβ inhibint la progressió de la fibril·lació.