Utilize este identificador para referenciar este registo: https://hdl.handle.net/1822/76709

TítuloA phage-based tool for targeting Aβ species in Alzheimer’s disease and monitor disease progression
Outro(s) título(s)Reconhecimento de espécies de Aβ na doença de Alzheimer e monitorização da progressão da doença através de uma ferramenta baseada em fagos
Autor(es)Lima, Alexandre Ferreira
Orientador(es)Martins, Ivone M.
Palavras-chaveDoença de Alzheimer
Bacteriófagos
M13
Diagnóstico precoce
Phage Display
Imunofluorescência
Alzheimer’s disease
Bacteriophage
Early diagnostic
Phage Display
Immunofluorescent assays
Data14-Dez-2021
Resumo(s)Atualmente, 55 milhões de pessoas vivem com demência em todo o mundo, e estima-se que este número triplicará (~139 milhões) até 2050. Alzheimer, um dos principais tipos de demência, caracteriza-se pelo aumento da deposição de placas extracelulares insolúveis compostas por amiloide beta. Estudos recentes demonstram que os pequenos oligómeros de amiloide beta insolúveis são suficientes para danificar a função sináptica sendo considerados os principais agentes tóxicos. Por esta razão, diferentes conjuntos de amiloide beta foram considerados como importantes biomarcadores para o diagnóstico e terapia da doença de Alzheimer. Os métodos atuais de diagnóstico baseiam-se principalmente em testes neuropsicológicos ou na deteção de placas através de imagiologia, enfatizando a importância de encontrar ferramentas de diagnóstico precoce que visem seletivamente identificar a amiloide beta solúvel na forma oligomérica ou fibrilar. Contudo, a barreira hematoencefálica, que protege o sistema nervoso central da circulação sistémica, é uma importante limitação. Para ultrapassar a mesma, o uso de vírus tornou-se uma ferramenta de interesse, mais especificamente vírus de bactérias – bacteriófagos, que foram descritos como capazes de atravessar a barreira hematoencefálica. No entanto, muito poucos sistemas de diagnóstico baseados em bacteriófagos fizeram a transição para a área clínica. Em particular, a utilização de bacteriófagos como ferramentas de diagnóstico para detetar seletivamente os oligómeros/fibras de amiloide beta não foi reportada até à data. Por conseguinte, este projeto dá continuidade a um trabalho anterior, em que bacteriófagos geneticamente modificados com péptidos específicos capazes de reconhecer e ligar-se a oligómeros e fibrilas de amiloide beta, foram concebidos. Utilizando estes bacteriófagos, pretendemos desenvolver uma tecnologia capaz de detetar Alzheimer precocemente. Ensaios de imunofluorescência provaram a afinidade dos fagos com espécies de amiloide beta em tecido cerebral de ratinho e humano com doença de Alzheimer. Através deste método foi detetada uma afinidade visivelmente mais elevada dos bacteriófagos modificados que exibiram uma presença significativamente maior (p<0,001 e p<0,05, respetivamente) no tecido doente tanto de ratinho como de humano. A presença destes foi detetada em amostras de ratinhos com doença de Alzheimer tão jovens como 11 semanas. Além disso, foi também possível estabelecer que o aumento do número de fagos estava relacionado com a progressão da doença. Resumindo, é possível concluir que todos os objetivos foram alcançados com sucesso.
Currently, 55 million people live with dementia worldwide, and this number is estimated to increase more than threefold (~139 million) by 2050. Alzheimer’s disease, one of the most prominent types of dementia, characterizes by the increased deposition of extracellular insoluble plaques composed of amyloid-beta peptide. Recent studies demonstrate that small and soluble amyloid-beta oligomers are sufficient to impair synaptic function and represent the major toxic agents. For this reason, different assembles of amyloid-beta have been considered as important biomarkers for the diagnosis and therapy of Alzheimer’s disease. Current diagnostic methods rely primarily on neuropsychological testing or in the detection of amyloid-beta plaques trough imaging methods, emphasizing the importance to find early diagnostic tools that selectively target soluble amyloid-beta in oligomeric or fibrillar form. However, the blood-brain barrier, that shelters the central nervous system from the systemic circulation, is a major bottleneck. To overcome this limitation, the use of viruses has become a tool of interest, more specifically bacterial viruses – bacteriophages, that were described to cross the blood-brain barrier. Nevertheless, very few bacteriophage-based diagnostic systems have transitioned into the clinic. In particular, their use as diagnostic tools to selectively detect amyloid-beta oligomers/fibrils, has not been reported to date. Therefore, this project gives continuity to a previous work, where genetically modified bacteriophages, displaying specific peptide motifs able to recognize and bind to amyloid-beta oligomers and fibrils, were engineered. Using these bacteriophages, we aim to validate their ability to recognize amyloid-beta oligomers and fibrils through the use of Alzheimer’s disease mouse models that will allow to establish a connection between the binding of the phages and the disease progression. Immunofluorescence assays trough several age groups proved the affinity of the engineered bacteriophages towards amyloid-beta species in brain tissue of mice and humans with Alzheimer’s disease. Through this method it was detected a noticeably higher affinity of the amyloid-beta specific bacteriophages as they exhibited a significantly higher (p<0.001 and p<0.05, respectively) presence in the disease tissue of both mice and humans. The presence of amyloid-beta specific bacteriophages was detected in mice samples as young as 11 weeks. Furthermore, it was also possible to establish that the presence of the phages was increasing with the disease progression. In summary, it is possible to conclude that all the objectives were accomplished with success.
TipoDissertação de mestrado
DescriçãoDissertação de Mestrado em Biotecnologia
URIhttps://hdl.handle.net/1822/76709
AcessoAcesso embargado (3 Anos)
Aparece nas coleções:BUM - Dissertações de Mestrado
CEB - Dissertações de Mestrado / MSc Dissertations

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  Até 2024-12-14
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