Synergistic activation of AMPK prevents from polyglutamine-induced toxicity in Caenorhabditis elegans.

Fecha de publicación: Fecha Ahead of Print:

Autores de IIS La Fe

Participantes ajenos a IIS La Fe

  • García-Gimeno MA
  • Fornés-Ferrer V
  • Sanz P

Grupos

Abstract

Expression of abnormally long polyglutamine (polyQ) tracks is the source of a range of dominant neurodegenerative diseases, such as Huntington disease. Currently, there is no treatment for this devastating disease, although some chemicals, e.g., metformin, have been proposed as therapeutic solutions. In this work, we show that metformin, together with salicylate, can synergistically reduce the number of aggregates produced after polyQ expression in Caenorhabditis elegans. Moreover, we demonstrate that incubation polyQ-stressed worms with low doses of both chemicals restores neuronal functionality. Both substances are pleitotropic and may activate a range of different targets. However, we demonstrate in this report that the beneficial effect induced by the combination of these drugs depends entirely on the catalytic action of AMPK, since loss of function mutants of aak-2/AMPKa2 do not respond to the treatment. To further investigate the mechanism of the synergetic activity of metformin/salicylate, we used CRISPR to generate mutant alleles of the scaffolding subunit of AMPK, aakb-1/AMPKß1. In addition, we used an RNAi strategy to silence the expression of the second AMPKß subunit in worms, namely aakb-2/AMPKß2. In this work, we demonstrated that both regulatory subunits of AMPK are modulators of protein homeostasis. Interestingly, only aakb-2/AMPKß2 is required for the synergistic action of metformin/salicylate to reduce polyQ aggregation. Finally, we showed that autophagy acts downstream of metformin/salicylate-related AMPK activation to promote healthy protein homeostasis in worms.

Datos de la publicación

ISSN/ISSNe:
1043-6618, 1096-1186

PHARMACOLOGICAL RESEARCH  Elsevier Inc.

Tipo:
Article
Páginas:
105105-105105
Factor de Impacto:
1,850 SCImago
Cuartil:
Q1 SCImago

Citas Recibidas en Web of Science: 10

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Keywords

  • AMPK, Caenorhabditis elegans, Metformin, Salycilate, Synergy, polyQ toxicity

Campos de estudio

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