Effect of obesity on blood-brain barrier integrity in ischemic brain using mouse model

Abstract

One of the consequences of obesity is the brain ischemia which is leading to the loss of blood-brain barrier to its integrity and subsequently to the accumulation of Beta-amyloid peptide which leads to the early onset of the Alzheimer's disease. The interest of this study was investigating the various factors which may impact the degradation or the clearance of the peptide. To achieve this goal, in-vivo and in-vitro studies were conducted concerning the enzymatic activity that involved in the degradation process of the peptide and the impact of natural compounds that influencing the accumulation and/or clearance of the peptide, respectively. Furthermore, a study of the hypothesized role of the peptide as an anti-microbial agent was considered too. Impact of cholesterol on the Insulin-degrading enzyme (IDE) was considered. On the cell surface, many enzymes could be implicated in the degrading process including IDE. However, it was found that IDE is the predominant enzyme which degrades the peptide between cells. The aforementioned investigation was performed by employing several cell lines and experiments and using fluorescence and absorbance plate reader, WB, and qRT-PCR techniques. While, investigating the impact of chemical compounds was performed by using circular dichroism spectrometry (CD). AlamarBlue assay was employed in investigating the role of the peptide as AMP.

Die Ischämie des Gehirns und der daraus entstehende Verlust der Integrität der Blut-Hirn-Schranke ist eine Folge von Adipositas. Daraufhin kommt es zur Akkumulation vom Beta-Amyloid Peptiden und daraus folgend zu einer frühen Manifestation von Alzheimer Demenz. Das Ziel dieser Studie war es, die verschiedenen Einflussfaktoren der Degradation und Clearance des Beta-Amyloids zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden in-vivo und in-vitro Modelle benutzt, um die Enzymaktivität in der Peptid-Degradation sowie den Einfluss von natürlichen Verbindungen auf die Akkumulation bzw. Clearance zu beobachten. Die vermutete Rolle des Beta-Amyloids als antimikrobielles Peptid wurde außerdem untersucht. Viele Enzyme an der Zelloberfläche, unter anderem auch das Insulin-degrading Enzyme (IDE), können an der Degradation des Beta-Amyloids beteiligt sein. Jedoch konnte IDE als das vorherrschende Enzym der Degradation zwischen den Zellen ausgemacht werden. Auch die Cholesterol-Wirkung auf das Insulin-degrading Enzyme (IDE) wurde angesehen. Die beschriebenen Untersuchungen konnten mittels verschiedener Zelllinien, Fluoreszenz- und Extinktionsmessungen, Western Blot und qRT-PCR durchgeführt werden. Dagegen wurde der Einfluss chemischer Verbindungen mit der Circulardichroismus-Spektroskopie untersucht. Die Rolle des Beta-Amyloids als antimikrobielles Peptid konnte mittels AlamarBlue-Assay untersucht werden.