In-vivo neuronal dysfunction by Aβ and tau overlaps with brain-wide inflammatory mechanisms in Alzheimer’s disease
Notice bibliographique
Résumé
The molecular mechanisms underlying neuronal dysfunction in Alzheimer’s disease (AD) remain uncharacterized. Here, we identify genes, molecular pathways and cellular components associated with whole-brain dysregulation caused by amyloid-beta (Aβ) and tau deposits in the living human brain. We obtained in-vivo resting-state functional MRI (rs-fMRI), Aβ- and tau-PET for 47 cognitively unimpaired and 16 AD participants from the Translational Biomarkers in Aging and Dementia cohort. Adverse neuronal activity impacts by Aβ and tau were quantified with personalized dynamical models by fitting pathology-mediated computational signals to the participant’s real rs-fMRIs. Then, we detected robust brain-wide associations between the spatial profiles of Aβ-tau impacts and gene expression in the neurotypical transcriptome (Allen Human Brain Atlas). Within the obtained distinctive signature of in-vivo neuronal dysfunction, several genes have prominent roles in microglial activation and in interactions with Aβ and tau. Moreover, cellular vulnerability estimations revealed strong association of microglial expression patterns with Aβ and tau’s synergistic impact on neuronal activity (q < 0.001). These results further support the central role of the immune system and neuroinflammatory pathways in AD pathogenesis. Neuronal dysregulation by AD pathologies also associated with neurotypical synaptic and developmental processes. In addition, we identified drug candidates from the vast LINCS library to halt or reduce the observed Aβ-tau effects on neuronal activity. Top-ranked pharmacological interventions target inflammatory, cancer and cardiovascular pathways, including specific medications undergoing clinical evaluation in AD. Our findings, based on the examination of molecular-pathological-functional interactions in humans, may accelerate the process of bringing effective therapies into clinical practice.
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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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».