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Article Dans Une Revue eLife Année : 2019

Glycolysis upregulation is neuroprotective as a compensatory mechanism in ALS

Ernesto Manzo
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Ileana Lorenzini
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Dianne Barrameda
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Abigail O'Conner
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Jordan Barrows
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Alexander Starr
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Tina Kovalik
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Benjamin Rabichow
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Erik Lehmkuhl
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Dakotah Shreiner
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Archi Joardar
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Robert Bowser
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Rita Sattler
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Daniela Zarnescu
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Résumé

Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), is a fatal neurodegenerative disorder, with TDP-43 inclusions as a major pathological hallmark. Using a Drosophila model of TDP-43 proteinopathy we found significant alterations in glucose metabolism including increased pyruvate, suggesting that modulating glycolysis may be neuroprotective. Indeed, a high sugar diet improves locomotor and lifespan defects caused by TDP-43 proteinopathy in motor neurons or glia, but not muscle, suggesting that metabolic dysregulation occurs in the nervous system. Overexpressing human glucose transporter GLUT-3 in motor neurons mitigates TDP-43 dependent defects in synaptic vesicle recycling and improves locomotion. Furthermore, PFK mRNA, a key indicator of glycolysis, is upregulated in flies and patient derived iPSC motor neurons with TDP-43 pathology. Surprisingly, PFK overexpression rescues TDP-43 induced locomotor deficits. These findings from multiple ALS models show that mechanistically, glycolysis is upregulated in degenerating motor neurons as a compensatory mechanism and suggest that increased glucose availability is protective.

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Neurobiologie
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hal-03005486 , version 1 (16-11-2020)

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Paternité

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Citer

Ernesto Manzo, Ileana Lorenzini, Dianne Barrameda, Abigail O'Conner, Jordan Barrows, et al.. Glycolysis upregulation is neuroprotective as a compensatory mechanism in ALS. eLife, 2019, 8, ⟨10.7554/eLife.45114⟩. ⟨hal-03005486⟩
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