Tauopathy seeding models as a platform for Tau aggregation and clearance study

Abstract

A doença de Alzheimer é a forma de demência mais prevalente. Quando a proteína Tau perde a conformação correcta forma agregados, começando por originar oligomeros e mais tarde fibrilas de grandes dimensões dando origem a trancas neurofibrilares. Alguns estudos sugerem que estas espécies são transmitidas através das áreas do cérebro danificando o circuito neuronal. Para parar o avanço da doença muitos trabalhos têm em foco o desenvolvimento de terapias que manipulam a fosforilação desta proteína, a estabilização dos microtubulos e a indução da degradação da Tau. Para desenvolver terapias que impedem a agregação ou que induzam a degradação da Tau, é necessário desenvolver modelos que recapitulam a agregação. Neste trabalho “seeding effect” foi a estratégia utilizada para induzir a agregação da hTauP301L. No presente trabalho dois modelos in vitro baseados nesta estratégia foram utilizados – um desenvolvido em linhas celulares e outro em culturas neuronais primarias – onde se observou a hiper-fosforilação e agregação da Tau. A co-expressão da GSK3β aumentou a fosforilacao na ser202/thr205 na Tau solúvel e insolúvel, mas apenas a sua expressão não foi suficiente para induzir agregação. Em culturas neuronais primárias a fosforilação e agregação da Tau aumentam ao longo do tempo. A inibição da Hsp90 reduziu os níveis de Tau totais de e fosforilados no epitopo AT8, dando importância a esta estratégia como um potencial mecanismo para degradação da Tau.Com este trabalho produzimos dois modelos onde estudos em nucleação, agregação e transmissão sináptica da Tau poderão ser feitos. Estes modelos são ferramentas válidas para o desenvolvimento de fármacos para AD e outras Tauopatias

Alzheimer Disease is the most prevalent dementia. Abnormal folding of Tau leads to generation of aggregated Tau species like oligomers and further NFTs. Toxic Tau species were suggested to spread trough human brain and damage the neuronal circuit. To halt disease progression a noteworthy development in therapies based on phosphorylation modulation, Microtubule stabilization and enchantment of Tau clearance have been done. To develop therapies against Tau aggregation and aggregates clearance, the build up of models that recapitulates Tau pathology are required. In the following work the “seeding” strategy was used to achieve aggregation of hTauP301L. We worked with two in-vitro seeding models – cellular and primary neuronal- where phosphorylated insoluble hTauP301L is present. GSK3β was shown to increase ser202/thr205 phosphorylation in soluble and insoluble hTauP301L expressed in QBI but was not sufficient to induce aggregation alone. In primary neuronal seeding model tau aggregation and phosphorylation was increased over-time. Hsp90 inhibition was found to reduce total and AT8 immuno-reactive hTauP301L levels, emerging as a potential drug for Tau clearance. With this work we provide two models to study the mechanisms behind tau nucleation, aggregation, and trans-synaptic spreading. These models are valuable tools for the development of drugs for AD and Tauopathies.