Hypercholesterolemia in rats impairs the cholinergic system and leads to memory deficits

Hypercholesterolemia in rats impairs the cholinergic system and leads to memory deficits

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Celine Ullricha, Michael Pirchla and Christian Humpel


a Laboratory of Psychiatry and Exp. Alzheimers Research, Department of Psychiatry and Psychotherapy, Innsbruck Medical University, Austria
Received 3 May 2010;
revised 13 July 2010;
accepted 2 August 2010.
Available online 6 August 2010.

Abstract

Alzheimer's disease (AD) is a chronic brain disorder characterized by cognitive impairment, cholinergic dysfunction, inflammation, tau and beta-amyloid pathology and vascular damage. Recent studies have shown, that high cholesterol levels are linked to the pathology of AD. The aim of our present work was to study the effects of hypercholesterolemia in adult rats. Five months after 5% cholesterol-enriched diet plasma cholesterol levels and total weight were significantly enhanced compared to controls. Spatial memory was studied in an 8-arm radial maze and cholesterol-treated rats showed an impaired learning and long-term memory. Hypercholesterolemia significantly reduced the number of cholinergic neurons in the basal nucleus of Meynert and decreased acetylcholine levels in the cortex. Nerve growth factor was only slightly enhanced in the cortex of cholesterol-treated animals. Levels of amyloid precursor protein, beta-amyloid(1–42), as well as tau and phospho-tau 181 were significantly enhanced in the cortex of cholesterol-fed rats. Hypercholesterolemia markedly increased several cerebral inflammatory markers and enhanced microglial CD11b-like immunoreactivity. Vascular density, stained by RECA-1 was not changed. However, cholesterol induced cortical microbleedings illustrated by intensive anti-rat IgG-positive spots in the cortex. In conclusion, our data demonstrate that hypercholesterolemia in rats caused memory impairment, cholinergic dysfunction, inflammation, enhanced cortical beta-amyloid and tau and microbleedings, all indications, which resemble an AD-like pathology.
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NEUROLOGÍA
Una dieta rica en colesterol produce daños cerebrales similares a los del Alzheimer
Actualidad Ultimas noticias - JANOes
JANO.es · 25 Noviembre 2010 09:38

Un estudio austríaco en un modelo animal demuestra que la hipercolesterolemia crónica causa pérdida de memoria, inflamación, disfunción colinérgica y un aumento de beta-amiloide en la zona cortical.


Una dieta rica en colesterol produce daños cerebrales similares a los de la enfermedad de Alzheimer, según un estudio realizado en ratas por investigadores del Laboratorio de Psiquiatría e Investigación Experimental en Alzheimer de la Universidad Médica de Innsbruck, Austria, publicado en la revista Molecular and Cellular Neuroscience.

Esta investigación fue liderada por el doctor Christian Humpel en colaboración con los estudiantes de su laboratorio Celine Ullrich y Michael Pirchl. Su objetivo era estudiar los efectos de la hipercolesterolemia en ratas adultas, para lo que alimentaron a ratas macho de seis meses de edad con comida normal (grupo de control) o con una dieta con un 5% más de colesterol (hipercolesterolemia).

Después de cinco meses, los investigadores buscaron en estos animales posibles daños conductuales y marcadores patológicos similares a los que se dan en el cerebro de los pacientes con Alzheimer. Los resultados demostraron que la hipercolesterolemia crónica causa pérdida de memoria, inflamación, disfunción colinérgica y un aumento de la proteína beta-amiloide en la zona cortical, todos ellos síntomas similares a los del Alzheimer.

A pesar de que los últimos datos van en la misma línea y varios estudios recientes han demostrado que el colesterol puede participar en el desarrollo del Alzheimer -desde que esta enfermedad se ha catalogado como una patología compleja y heterogénea-, estos datos no permitían llegar a la conclusión de que el colesterol solo es responsable de esta enfermedad.
Sin embargo, se puede especular con que los daños crónicos en el cerebro causados y potenciados por diferentes factores de riesgo vascular -entre los que se incluye el colesterol- pueden contribuir a la aparición de esta patología.

Futuros estudios deben determinar cómo leves sangrados microvasculares crónicos, ictus silentes y daños leves en el cerebro durante décadas pueden jugar un papel en el desarrollo de esta enfermedad. Diversos datos avalan la hipótesis de que el Alzheimer, una enfermedad que en 2025 podrían sufrir 80 millones de personas en todo el mundo, es, en realidad una enfermedad vascular.


Molecular and Cellular Neuroscience; Volume 45, Issue 4, December 2010, Pages 408-417
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