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A M1 muscarinic acetylcholine receptor-specific positive allosteric modulator VU0486846 reduces neurogliosis in female Alzheimer’s mice - 22/03/24

Doi : 10.1016/j.biopha.2024.116388 
Khaled S. Abd-Elrahman a, b, c, , Tash-Lynn L. Colson d, e, Shaarika Sarasija d, e, Stephen S.G. Ferguson d, e, f,
a Department of Anesthesiology, Pharmacology and Therapeutics, and Djavad Mowafaghian Centre for Brain Health, The University of British Columbia, Vancouver, British Columbia V6T 1Z3, Canada 
b Department of Medical Sciences, College of Medicine and Health Sciences, Khalifa University, Abu Dhabi 127788, United Arab Emirates 
c Department of Pharmacology and Toxicology, Faculty of Pharmacy, Alexandria University, Alexandria 21521, Egypt 
d University of Ottawa Brain and Mind Research Institute, Ottawa, Ontario K1H 8M5, Canada 
e Department of Cellular and Molecular Medicine, University of Ottawa, Ottawa, Ontario K1H 8M5, Canada 
f Department of Neuroscience, Faculty of Health Sciences, Carleton University, Ottawa, Ontario K1S 5B6, Canada 

Correspondence to: Department of Anesthesiology, Pharmacology and Therapeutics, University of British Columbia, 2176 Health Sciences Mall, Vancouver, British Columbia V6T 1Z3, Canada.Department of Anesthesiology, Pharmacology and Therapeutics, University of British Columbia2176 Health Sciences MallVancouverBritish ColumbiaV6T 1Z3Canada⁎⁎Correspondence to: Department of Cellular and Molecular Medicine, University of Ottawa, 451 Smyth Dr. Ottawa, Ontario K1H 8M5, Canada.Department of Cellular and Molecular Medicine, University of Ottawa451 Smyth Dr. OttawaOntarioK1H 8M5Canada

Abstract

Alzheimer's disease (AD) is the most prevalent type of dementia, disproportionately affecting females, who make up nearly 60% of diagnosed cases. In AD patients, the accumulation of beta-amyloid (Aβ) in the brain triggers a neuroinflammatory response driven by neuroglia, worsening the condition. We have previously demonstrated that VU0486846, an orally available positive allosteric modulator (PAM) targeting M1 muscarinic acetylcholine receptors, enhances cognitive function and reduces Aβ pathology in female APPswe/PSEN1ΔE9 (APP/PS1) mice. However, it remained unclear whether these improvements were linked to a decrease in neuroglial activation. To investigate, we treated nine-month-old APP/PS1 and wildtype mice with VU0486846 for 8 weeks and analyzed brain slices for markers of microglial activation (ionized calcium binding adaptor molecule 1, Iba1) and astrocyte activation (Glial fibrillary acidic protein, GFAP). We find that VU0486846 reduces the presence of Iba1-positive microglia and GFAP-positive astrocytes in the hippocampus of female APP/PS1 mice and limits the recruitment of these cells to remaining Aβ plaques. This study sheds light on an additional mechanism through which novel M1 mAChR PAMs exhibit disease-modifying effects by reducing neuroglial activation and underscore the potential of these ligands for the treatment of AD, especially in females.

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Graphical Abstract




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Highlights

Activation of M1 mAChR with VU0486846 reduces Aβ plaques in female APP/PS1 mice.
VU0486846 reduces microgliosis around Aβ plaques in the hippocampus of APP/PS1 mice.
VU0486846 decreases astrocyte reactivity around hippocampal plaques in APP/PS1 mice.

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Abbreviations : AD, APP, APP/PS1, , BACE1, Iba1, GPCR, GFAP, M1 mAChR, PAM, VU0486846

Keywords : GPCR, muscarinic, acetylcholine, memory, Beta amyloid, neuroglia


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Vol 173

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