Mechanisms linking brain insulin resistance to Alzheimer's disease / Mecanismos que ligam a resistência insulínica cerebral à doença de Alzheimer: uma breve revisão

ABSTRACT

ABSTRACT. Several studies have indicated that Diabetes Mellitus (DM) can increase the risk of developing Alzheimer's disease (AD). This review briefly describes current concepts in mechanisms linking DM and insulin resistance/deficiency to AD. Insulin/insulin-like growth factor (IGF) resistance can contribute to neurodegeneration by several mechanisms which involve energy and metabolism deficits, impairment of Glucose transporter-4 function, oxidative and endoplasmic reticulum stress, mitochondrial dysfunction, accumulation of AGEs, ROS and RNS with increased production of neuro-inflammation and activation of pro-apoptosis cascade. Impairment in insulin receptor function and increased expression and activation of insulin-degrading enzyme (IDE) have also been described. These processes compromise neuronal and glial function, with a reduction in neurotransmitter homeostasis. Insulin/IGF resistance causes the accumulation of AßPP-Aß oligomeric fibrils or insoluble larger aggregated fibrils in the form of plaques that are neurotoxic. Additionally, there is production and accumulation of hyper-phosphorylated insoluble fibrillar tau which can exacerbate cytoskeletal collapse and synaptic disconnection.

RESUMO

RESUMO. Atualmente, muitos estudos têm indicado que o Diabetes Mellitus (DM) pode aumentar o risco de desenvolver doença de Alzheimer (DA). Esta revisão tem o objetivo de descrever brevemente os conceitos atuais sobre os mecanismos que associam DM, resistência/deficiência de insulina à DA. Resistência à insulina/fator de crescimento similar à insulina (IGF) pode contribuir para a neurodegeneração através de vários mecanismos os quais envolvem déficit metabólico e energético, prejuízo na função do transportador de glicose-4, estresse oxidativo e do retículo endoplasmático, disfunção mitocondrial, acúmulo de AGEs, ROS e RNS com aumento na produção da neuro-inflamação e ativação da cascata pró-apoptóptica. Prejuízo na função do receptor de insulina, aumento na expressão e ativação da enzima de degradação da insulina (EDI) também têm sido descritos. Esses processos comprometem a função neuronal e glial, com redução da homeostase de neurotransmissor. Resistência à insulina/IGF causa acúmulo de fibrilas de oligômeros de PPßA-ßA e grandes agregados fibrilares insolúveis em forma de placas que são neurotóxicos. Adicionalmente, há produção e acúmulo de fibrilas insolúveis de tau hiperfosforilada que podem exacerbar o colapso do citoesqueleto e a desconexão sináptica.