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Efficacy of nadph-oxidase and rho-kinase pathways inhibition in a genetic in-vitro Parkinson's disease model
Abstract
Summary
The nerve terminal protein α-synuclein and its interacting protein synphilin-1 are major protein components of Lewy bodies (LBs), the pathological hallmark of sporadic Parkinson disease (PD). Angiotensin II type 1 receptor (AT R) blocker and Rho-associated protein kinase (Rho) inhibitor have shown protective effects against 1 neurotoxins. This study examined the effects of telmisartan (AT R blocker), CGP42112 (AT R agonist) and Y1 2 27632 (Rho inhibitor) in a genetic in vitro PD model produced by α-synuclein in the H4 human neuroglioma cell line. H4 neuroglioma cells transfected with equimolar ratio of constructs encoding non-amyloid β components (NAC) (Aa 61-95) of α-synuclein carboxy-terminus fused to enhanced green fluorescent fusion protein (EGFP) (SNCA), and synphilin-1 fused to mCherry (SNCAIP) or empty vector control. Two hours later, telmisartan, CGP42112 or Y-27632 (1, 5 or 10µM) or telmisartan (5µM) + Y-27632 (5µM) was added and assayed for αsynuclein toxicity. WTSyn-EGFP-Synphilin-1 (SNCA-SNCAIP) induced marked cell toxicity compared with empty vector control. However, telmisartan (1, 5 or 10 µM) produced concentration dependent decrease in toxicity (9.07±3.51, 41.85±11.27, and 66.92±8.96%, respectively). Similarly, Y-27632 (1, 5 or 10µM) significantly reduced adenylate kinase release in a dose dependent manner (3.27±1.03, 28.54±5.64 and 46.89%, respectively) but not CGP42112. Interestingly, co-administration of telmisartan (5µM) with Y-27632 (5µM) induced synergism, producing 86.72±14.58% reduction in cytolysis. Findings from this study showed that telmisartan and Y-27632 attenuate α-synuclein pathology. This underscores the translational potential of telmisartan and Y-27632 as disease-modifying drugs for the treatment of sporadic PD.
Keywords: Y-27632; telmisartan; MTT assay; adenylate kinase; cell viability; synphilin-1
Abstrait
La protéine α-synucléine nerveuse terminale et sa protéine synphiline-1 en interaction sont des composants protéiques majeurs des corps de Lewy (LB), caractéristique pathologique de la maladie de Parkinson (PD) sporadique. Un inhibiteur des récepteurs de l'angiotensine II de type 1 (AT1R) et un inhibiteur de la protéine kinase (Rho) associée à Rho ont montré des effets protecteurs contre les neurotoxines. Cette étude a examiné les effets du telmisartan (bloqueur AT1R), du CGP42112 (agoniste de l'AT2R) et du Y-27632 (inhibiteur de Rho) dans un modèle génétique de PD in vitro produit par la α-synucléine dans la lignée cellulaire H4 de neurogliome humain. Cellules de neurogliome H4 transfectées avec un rapport équimolaire de constructions codant pour des composants β non amyloïdes (NAC) (Aa 61-95) de l'α-synucléine carboxy-terminal fusionnée à la protéine de fusion à fluorescence verte améliorée (SNCA) et à la synphiline-1 fusionnée mCherry (SNCAIP) ou un contrôle vectoriel vide. Deux heures plus tard, le telmisartan, CGP42112 ou Y-27632 (1, 5 ou 10 µM) ou le telmisartan (5 µM) + Y-27632 (5 µM) a été ajouté et dosé pour déterminer sa toxicité en α-synucléine. WTSyn-EGFP-Synphilin-1 (SNCA-SNCAIP) a induit une toxicité cellulaire marquée par rapport au contrôle du vecteur vide. Cependant, le telmisartan (1, 5 ou 10 µM) a entraîné une diminution de la toxicité en fonction de la concentration (9,07 ± 3,51, 41,85 ± 11,27 et 66,92 ± 8,96%, respectivement). De même, le Y-27632 (1, 5 ou 10 µM) a significativement réduit la libération d'adénylate kinase de manière dépendante de la dose (3,27 ± 1,03, 28,54 ± 5,64 et 46,89%, respectivement), mais pas de CGP42112. Fait intéressant, la co-administration de telmisartan (5 µM) avec Y27632 (5 µM) a induit une synergie, produisant une réduction de 86,72 ± 14,58% de la cytolyse. Les résultats de cette étude ont montré que le telmisartan et le Y-27632 atténuent la pathologie de l'α-synucléine. Cela souligne le potentiel de traduction du telmisartan et du Y-27632 en tant que médicaments modificateurs de la maladie pour le traitement de la MP sporadique.
Mots-clés: Y-27632; le telmisartan; Dosage du MTT; l'adénylate kinase; viabilité cellulaire; synphilin-1
West Afr. J. Pharmacol. Drug Res. Vol.32 January – December 2017/2018; 1-9
The nerve terminal protein α-synuclein and its interacting protein synphilin-1 are major protein components of Lewy bodies (LBs), the pathological hallmark of sporadic Parkinson disease (PD). Angiotensin II type 1 receptor (AT R) blocker and Rho-associated protein kinase (Rho) inhibitor have shown protective effects against 1 neurotoxins. This study examined the effects of telmisartan (AT R blocker), CGP42112 (AT R agonist) and Y1 2 27632 (Rho inhibitor) in a genetic in vitro PD model produced by α-synuclein in the H4 human neuroglioma cell line. H4 neuroglioma cells transfected with equimolar ratio of constructs encoding non-amyloid β components (NAC) (Aa 61-95) of α-synuclein carboxy-terminus fused to enhanced green fluorescent fusion protein (EGFP) (SNCA), and synphilin-1 fused to mCherry (SNCAIP) or empty vector control. Two hours later, telmisartan, CGP42112 or Y-27632 (1, 5 or 10µM) or telmisartan (5µM) + Y-27632 (5µM) was added and assayed for αsynuclein toxicity. WTSyn-EGFP-Synphilin-1 (SNCA-SNCAIP) induced marked cell toxicity compared with empty vector control. However, telmisartan (1, 5 or 10 µM) produced concentration dependent decrease in toxicity (9.07±3.51, 41.85±11.27, and 66.92±8.96%, respectively). Similarly, Y-27632 (1, 5 or 10µM) significantly reduced adenylate kinase release in a dose dependent manner (3.27±1.03, 28.54±5.64 and 46.89%, respectively) but not CGP42112. Interestingly, co-administration of telmisartan (5µM) with Y-27632 (5µM) induced synergism, producing 86.72±14.58% reduction in cytolysis. Findings from this study showed that telmisartan and Y-27632 attenuate α-synuclein pathology. This underscores the translational potential of telmisartan and Y-27632 as disease-modifying drugs for the treatment of sporadic PD.
Keywords: Y-27632; telmisartan; MTT assay; adenylate kinase; cell viability; synphilin-1
Abstrait
La protéine α-synucléine nerveuse terminale et sa protéine synphiline-1 en interaction sont des composants protéiques majeurs des corps de Lewy (LB), caractéristique pathologique de la maladie de Parkinson (PD) sporadique. Un inhibiteur des récepteurs de l'angiotensine II de type 1 (AT1R) et un inhibiteur de la protéine kinase (Rho) associée à Rho ont montré des effets protecteurs contre les neurotoxines. Cette étude a examiné les effets du telmisartan (bloqueur AT1R), du CGP42112 (agoniste de l'AT2R) et du Y-27632 (inhibiteur de Rho) dans un modèle génétique de PD in vitro produit par la α-synucléine dans la lignée cellulaire H4 de neurogliome humain. Cellules de neurogliome H4 transfectées avec un rapport équimolaire de constructions codant pour des composants β non amyloïdes (NAC) (Aa 61-95) de l'α-synucléine carboxy-terminal fusionnée à la protéine de fusion à fluorescence verte améliorée (SNCA) et à la synphiline-1 fusionnée mCherry (SNCAIP) ou un contrôle vectoriel vide. Deux heures plus tard, le telmisartan, CGP42112 ou Y-27632 (1, 5 ou 10 µM) ou le telmisartan (5 µM) + Y-27632 (5 µM) a été ajouté et dosé pour déterminer sa toxicité en α-synucléine. WTSyn-EGFP-Synphilin-1 (SNCA-SNCAIP) a induit une toxicité cellulaire marquée par rapport au contrôle du vecteur vide. Cependant, le telmisartan (1, 5 ou 10 µM) a entraîné une diminution de la toxicité en fonction de la concentration (9,07 ± 3,51, 41,85 ± 11,27 et 66,92 ± 8,96%, respectivement). De même, le Y-27632 (1, 5 ou 10 µM) a significativement réduit la libération d'adénylate kinase de manière dépendante de la dose (3,27 ± 1,03, 28,54 ± 5,64 et 46,89%, respectivement), mais pas de CGP42112. Fait intéressant, la co-administration de telmisartan (5 µM) avec Y27632 (5 µM) a induit une synergie, produisant une réduction de 86,72 ± 14,58% de la cytolyse. Les résultats de cette étude ont montré que le telmisartan et le Y-27632 atténuent la pathologie de l'α-synucléine. Cela souligne le potentiel de traduction du telmisartan et du Y-27632 en tant que médicaments modificateurs de la maladie pour le traitement de la MP sporadique.
Mots-clés: Y-27632; le telmisartan; Dosage du MTT; l'adénylate kinase; viabilité cellulaire; synphilin-1
West Afr. J. Pharmacol. Drug Res. Vol.32 January – December 2017/2018; 1-9
