The Zinc Dyshomeostasis Hypothesis of Alzheimer's Disease
Notice bibliographique
Résumé
Alzheimer's disease (AD) is the most common form of dementia in the elderly. Hallmark AD neuropathology includes extracellular amyloid plaques composed largely of the amyloid-β protein (Aβ), intracellular neurofibrillary tangles (NFTs) composed of hyper-phosphorylated microtubule-associated protein tau (MAP-tau), and microtubule destabilization. Early-onset autosomal dominant AD genes are associated with excessive Aβ accumulation, however cognitive impairment best correlates with NFTs and disrupted microtubules. The mechanisms linking Aβ and NFT pathologies in AD are unknown. Here, we propose that sequestration of zinc by Aβ-amyloid deposits (Aβ oligomers and plaques) not only drives Aβ aggregation, but also disrupts zinc homeostasis in zinc-enriched brain regions important for memory and vulnerable to AD pathology, resulting in intra-neuronal zinc levels, which are either too low, or excessively high. To evaluate this hypothesis, we 1) used molecular modeling of zinc binding to the microtubule component protein tubulin, identifying specific, high-affinity zinc binding sites that influence side-to-side tubulin interaction, the sensitive link in microtubule polymerization and stability. We also 2) performed kinetic modeling showing zinc distribution in extra-neuronal Aβ deposits can reduce intra-neuronal zinc binding to microtubules, destabilizing microtubules. Finally, we 3) used metallomic imaging mass spectrometry (MIMS) to show anatomically-localized and age-dependent zinc dyshomeostasis in specific brain regions of Tg2576 transgenic, mice, a model for AD. We found excess zinc in brain regions associated with memory processing and NFT pathology. Overall, we present a theoretical framework and support for a new theory of AD linking extra-neuronal Aβ amyloid to intra-neuronal NFTs and cognitive dysfunction. The connection, we propose, is based on β-amyloid-induced alterations in zinc ion concentration inside neurons affecting stability of polymerized microtubules, their binding to MAP-tau, and molecular dynamics involved in cognition. Further, our theory supports novel AD therapeutic strategies targeting intra-neuronal zinc homeostasis and microtubule dynamics to prevent neurodegeneration and cognitive decline.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».