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Heparan sulphates, amyloidosis and neurodegeneration

Heparán sulfatos, amiloidosis y neurodegeneración
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Affiliation
1 Universite Paris Est Creteil, Universite Paris Est, Creteil , Francia
2 Instituto de Quimica Biologica Dr. Bernabe Bloj, San Miguel Tucuman , Argentina
3 Universidad del Valle de Mexico Campus Zapopan, Zapopan , Mexico

*Correspondencia: Profa. Dulce Papy-Garcia. Laboratoire Croissance, Réparation et Régénération Tissulaires. CNRS 9215. Faculté des Sciences et Technologie. Université Paris Est Créteil. 61, Av. du General de Gaulle. 94000 Créteil (France).
E-mail: papy@u-pec.fr

Rev Neurol 2017 , 65(10), 457; https://doi.org/10.33588/rn.6510.2017235
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Abstract

Introduction: A number of neurodegenerative disorders have been linked directly to the accumulation of amyloid fibres. These fibres are made up of proteins or peptides with altered structures and which join together in vivo in association with heparan sulphate-type polysaccharides.

Aims: To examine the most recent concepts in the biology of heparan sulphates and their role in the aggregation of the peptide Abeta, of tau protein, of alpha-synuclein and of prions. The study also seeks to analyse their implications in neurodegenerative disorders such as Alzheimer's and Parkinson's disease and prion diseases.

Development: In vitro, heparan sulphates have played an important role in the process of oligomerisation and fibrillation of amyloidogenic proteins or peptides, in the stabilisation of these bodies and their resistance to proteolysis, thereby participating in the formation of a wide range of amyloid fibres. Heparan sulphates have also been related to the internalisation of pro-amyloid fibres during the process of intercellular propagation (spreading), which is considered to be crucial in the development of proteinopathies, the best example of which is Alzheimer's disease.

Conclusion: This study suggests that the fine structures of heparan sulphates, their localisation in cells and tissues, together with their local concentration, may regulate the amyloidosis processes. The advances made in the understanding of this area of glyconeurobiology will make it possible to improve the understanding of the cell and molecular mechanisms underlying the neurodegenerative process.

Resumen
Introducción Numerosos trastornos neurodegenerativos se han asociado directamente a la acumulación de fibras amiloides. Estas fibras están formadas por proteínas o péptidos con conformaciones alteradas y que se agregan in vivo en asociación con polisacáridos de tipo heparán sulfatos.

Objetivos Examinar los conceptos más recientes sobre la biología de los heparán sulfatos y su papel en la agregación del péptido Abeta, de la proteína tau, de la alfa-sinucleína y de los priones, y analizar sus implicaciones en trastornos neurodegenerativos como las enfermedades de Alzheimer y de Parkinson y las enfermedades priónicas.

Desarrollo In vitro, los heparán sulfatos han desempeñado un papel importante en el proceso de oligomerización y fibrilación de proteínas o péptidos amiloidógenos, en la estabilización de estos cuerpos y su resistencia a la proteólisis, participando así en la formación de una gran variedad de fibras amiloides. Los heparán sulfatos se han relacionado también con el proceso de internalización de fibras proamiloides durante el proceso de propagación intercelular (spreading) considerado como central en la evolución de las proteinopatías, cuyo mejor ejemplo es la enfermedad de Alzheimer.

Conclusión Este trabajo sugiere que las estructuras finas de los heparán sulfatos, sus localizaciones celulares y tisulares, así como sus concentraciones locales, pueden regular los procesos de amiloidosis. Avances en la comprensión de esta área de la gliconeurobiología permitirán mejorar la comprensión de los mecanismos celulares y moleculares del proceso neurodegenerativo.
Keywords
Abeta
Alpha-synuclein
Alzheimer’s disease
Glycosaminoglycans
Heparan sulphates
Neurodegeneration
Parkinson’s disease
Prion
Protein aggregation
Tau protein
Palabras Claves
Abeta
Agregación proteica
alfa-sinucleina
Enfermedad de Alzheimer
Enfermedad de Parkinson
Glicosaminoglicanos
Heparán sulfatos
Neurodegeneración
Prion
Proteína tau
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