Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
FA
Franklin Aigbirhio
Author with expertise in Mechanisms of Alzheimer's Disease
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
10
(70% Open Access)
Cited by:
1,695
h-index:
54
/
i10-index:
149
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
1

Mapping neurotransmitter systems to the structural and functional organization of the human neocortex

Justine Hansen et al.Oct 27, 2022
Neurotransmitter receptors support the propagation of signals in the human brain. How receptor systems are situated within macro-scale neuroanatomy and how they shape emergent function remain poorly understood, and there exists no comprehensive atlas of receptors. Here we collate positron emission tomography data from more than 1,200 healthy individuals to construct a whole-brain three-dimensional normative atlas of 19 receptors and transporters across nine different neurotransmitter systems. We found that receptor profiles align with structural connectivity and mediate function, including neurophysiological oscillatory dynamics and resting-state hemodynamic functional connectivity. Using the Neurosynth cognitive atlas, we uncovered a topographic gradient of overlapping receptor distributions that separates extrinsic and intrinsic psychological processes. Finally, we found both expected and novel associations between receptor distributions and cortical abnormality patterns across 13 disorders. We replicated all findings in an independently collected autoradiography dataset. This work demonstrates how chemoarchitecture shapes brain structure and function, providing a new direction for studying multi-scale brain organization.
0

18F-AV-1451 positron emission tomography in Alzheimer’s disease and progressive supranuclear palsy

Luca Passamonti et al.Dec 8, 2016
The ability to assess the distribution and extent of tau pathology in Alzheimer's disease and progressive supranuclear palsy in vivo would help to develop biomarkers for these tauopathies and clinical trials of disease-modifying therapies. New radioligands for positron emission tomography have generated considerable interest, and controversy, in their potential as tau biomarkers. We assessed the radiotracer 18F-AV-1451 with positron emission tomography imaging to compare the distribution and intensity of tau pathology in 15 patients with Alzheimer's pathology (including amyloid-positive mild cognitive impairment), 19 patients with progressive supranuclear palsy, and 13 age- and sex-matched controls. Regional analysis of variance and a support vector machine were used to compare and discriminate the clinical groups, respectively. We also examined the 18F-AV-1451 autoradiographic binding in post-mortem tissue from patients with Alzheimer's disease, progressive supranuclear palsy, and a control case to assess the 18F-AV-1451 binding specificity to Alzheimer's and non-Alzheimer's tau pathology. There was increased 18F-AV-1451 binding in multiple regions in living patients with Alzheimer's disease and progressive supranuclear palsy relative to controls [main effect of group, F(2,41) = 17.5, P < 0.0001; region of interest × group interaction, F(2,68) = 7.5, P < 0.00001]. More specifically, 18F-AV-1451 binding was significantly increased in patients with Alzheimer's disease, relative to patients with progressive supranuclear palsy and with control subjects, in the hippocampus and in occipital, parietal, temporal, and frontal cortices (t's > 2.2, P's < 0.04). Conversely, in patients with progressive supranuclear palsy, relative to patients with Alzheimer's disease, 18F-AV-1451 binding was elevated in the midbrain (t = 2.1, P < 0.04); while patients with progressive supranuclear palsy showed, relative to controls, increased 18F-AV-1451 uptake in the putamen, pallidum, thalamus, midbrain, and in the dentate nucleus of the cerebellum (t's > 2.7, P's < 0.02). The support vector machine assigned patients' diagnoses with 94% accuracy. The post-mortem autoradiographic data showed that 18F-AV-1451 strongly bound to Alzheimer-related tau pathology, but less specifically in progressive supranuclear palsy. 18F-AV-1451 binding to the basal ganglia was strong in all groups in vivo. Postmortem histochemical staining showed absence of neuromelanin-containing cells in the basal ganglia, indicating that off-target binding to neuromelanin is an insufficient explanation of 18F-AV-1451 positron emission tomography data in vivo, at least in the basal ganglia. Overall, we confirm the potential of 18F-AV-1451 as a heuristic biomarker, but caution is indicated in the neuropathological interpretation of its binding. Off-target binding may contribute to disease profiles of 18F-AV-1451 positron emission tomography, especially in primary tauopathies such as progressive supranuclear palsy. We suggest that 18F-AV-1451 positron emission tomography is a useful biomarker to assess tau pathology in Alzheimer's disease and to distinguish it from other tauopathies with distinct clinical and pathological characteristics such as progressive supranuclear palsy.
0
Citation194
0
Save
467

Mapping neurotransmitter systems to the structural and functional organization of the human neocortex

Justine Hansen et al.Oct 30, 2021
Abstract Neurotransmitter receptors support the propagation of signals in the human brain. How receptor systems are situated within macroscale neuroanatomy and how they shape emergent function remains poorly understood, and there exists no comprehensive atlas of receptors. Here we collate positron emission tomography data from >1 200 healthy individuals to construct a whole-brain 3-D normative atlas of 19 receptors and transporters across 9 different neurotransmitter systems. We find that receptor profiles align with structural connectivity and mediate function, including neurophysiological oscillatory dynamics and resting state hemodynamic functional connectivity. Using the Neurosynth cognitive atlas, we uncover a topographic gradient of overlapping receptor distributions that separates extrinsic and intrinsic psychological processes. Finally, we find both expected and novel associations between receptor distributions and cortical thinning patterns across 13 disorders. We replicate all findings in an independently collected autoradiography dataset. This work demonstrates how chemoarchitecture shapes brain structure and function, providing a new direction for studying multi-scale brain organization.
467
Citation23
0
Save
0

Potential of miRNA as Imaging Targets for PET

Simon Zientek et al.Jul 9, 2024
Abstract Positron Emission Tomography (PET) is an important part of the medical imaging field which is continually exploring novel biological targets as exemplified by PET imaging of neuroinflammation. Due to limitations stemming from either sub‐optimal biological targets or a lack of available selective radiotracers, alternative biomarkers and PET imaging agent candidates are considered. One such possible target is microRNA (miRNA) and herein, we discuss the potential of miRNA for PET imaging. With the aim of addressing key strategies for imaging miRNA with PET, we identify three distinct approaches as follows: small molecules directly targeting miRNA, small molecules indirectly targeting Argonaute 2 (AGO2)‐protein complexes, and direct chemical modification of antisense oligonucleotides. The radiosynthetic approaches are based on the methods of direct radiolabelling of respective antisense oligonucleotides and several examples are described herein, showcasing the potential of miRNA in PET imaging. Whilst these approaches offer different radiolabelling strategies, application of these radiolabelled molecules towards PET imaging of miRNA are scarce with only one, limited example applied to bone remodeling reported in the literature.
0
Citation1
0
Save
0

Blood inflammation relates to neuroinflammation and survival in frontotemporal lobar degeneration

Maura Malpetti et al.Aug 19, 2024
Abstract Neuroinflammation is an important pathogenic mechanism in many neurodegenerative diseases, including those caused by frontotemporal lobar degeneration (FTLD). Postmortem and in vivo imaging studies have shown brain inflammation early in these conditions, proportionate to symptom severity and rate of progression. However, evidence for corresponding blood markers of inflammation and their relationship with central inflammation and clinical outcome are limited. There is a pressing need for such scalable, accessible and mechanistically relevant blood markers as these will reduce the time, risk, and costs of experimental medicine trials. We therefore assessed inflammatory patterns of serum cytokines from 214 patients with clinical syndromes associated with FTLD as compared to healthy controls, including their correlation with brain regional microglial activation and disease progression. Serum assays used the MesoScale Discovery V-Plex-Human Cytokine 36 plex panel plus five additional cytokine assays. A sub-group of patients underwent 11C-PK11195 TSPO PET imaging, as an index of microglial activation. A Principal Component Analysis (PCA) was used to reduce the dimensionality of cytokine data, excluding cytokines that were undetectable in &gt;50% of participants. Frequentist and Bayesian analyses were performed on the principal components, to compare each patient cohort to controls, and test for associations with central inflammation, neurodegeneration-related plasma markers and survival. The first component identified by the PCA (explaining 21.5% variance) was strongly loaded by pro-inflammatory cytokines, including TNF-α, TNF-R1, M-CSF, IL-17A, IL-12, IP-10 and IL-6. Individual scores of the component showed significant differences between each patient cohort and controls. The degree to which a patient expressed this peripheral inflammatory profile at baseline correlated negatively with survival (higher inflammation, shorter survival), even when correcting for baseline clinical severity. Higher pro-inflammatory profile scores were associated with higher microglial activation in frontal and brainstem regions, as quantified with 11C-PK11195 TSPO PET. A permutation-based Canonical Correlation Analysis confirmed the association between the same cytokine-derived pattern and central inflammation across brain regions in a fully data-based manner. This data-driven approach identified a pro-inflammatory profile across the FTLD clinical spectrum, which is associated with central neuroinflammation and worse clinical outcome. Blood-based markers of inflammation could increase the scalability and access to neuroinflammatory assessment of people with dementia, to facilitate clinical trials and experimental medicine studies.
0
Citation1
0
Save
0

Detecting and Tracking β-Amyloid Oligomeric Forms and Dynamics In Vitro by a High-Sensitivity Fluorescent-Based Assay

Yanyan Zhao et al.Nov 29, 2024
Aggregation of β-amyloid protein is a hallmark pathology of the neurodegenerative disorder Alzheimer's disease and proceeds from monomers to insoluble misfolded fibril forms via soluble and highly toxic oligomeric intermediates. Given the dual feature of being the most toxic form of the Aβ aggregate proteome and an early marker of pathogenesis, there is a need for sensitive methods that can be used to detect Aβ oligomers and investigate the dynamics of aggregation. Herein, we describe a method based on the application of an oligomer-sensitive fluorescent chemical probe pTP-TFE combined with the use of a QIAD (Quantitative determination of Interference with Aβ Aggregate Size Distribution) assay to correctly identify Aβ oligomers in high sensitivity. pTP-TFE was evaluated and compared to thioflavin T and pFTAA, the two most widely used amyloid fibril dyes, and shown to be the only probe capable of detecting significant differences across all oligomeric species of β-amyloid. Furthermore, by observing changes in pTP-TFE fluorescence emission over time, we could track the dynamics of oligomer populations and thereby obtain kinetic information on the Aβ42 dynamic aggregation model. Therefore, we have established a highly sensitive, readily available, and simple method for studying β-amyloid protein aggregation dynamics.
0

Neuroinflammation and protein aggregation co-localize across the frontotemporal dementia spectrum.

W Bevan‐Jones et al.Jan 21, 2019
The clinical syndromes of frontotemporal dementia are clinically and neuropathologically heterogeneous, but processes such as neuroinflammation may be common across the disease spectrum. We investigated how neuroinflammation relates to the aggregation of Tau and TDP-43 in frontotemporal dementia, and to the heterogeneity of clinical disease. We used positron emission tomography in vivo with (a) [11C]PK-11195, a marker of activated microglia and a proxy index of neuroinflammation, and (b) [18F]AV-1451, a radioligand with increased binding to pathologically affected regions in tauopathies and diseases associated with TDP-43 protein aggregation, and which is used as a surrogate marker of non-β-amyloid protein aggregation. We assessed 31 patients with frontotemporal dementia (10 with behavioural variant frontotemporal dementia, 11 with the semantic variant of primary progressive aphasia and 10 with the non-fluent variant of primary progressive aphasia), 28 of whom underwent both [18F]AV-1451 and [11C]PK-11195 PET, and matched controls (14 for [18F]AV-1451 and 15 for [11C]PK-11195). We used univariate region-of-interest analyses, and multivariate analysis of the distribution of binding that explicitly control for individual differences in ligand affinity for TDP-43 and different Tau isoforms. We found differences between patients and controls in frontotemporal regions for both neuroinflammation and protein aggregation, and a strong positive correlation between these two processes in all disease groups. Despite this regional co-localisation, the multivariate distribution of [11C]PK-11195 binding related better to clinical heterogeneity than did the distribution of [18F]AV-1451: distinct spatial modes of neuroinflammation were associated with different frontotemporal dementia syndromes and supported accurate group classification of participants. These in vivo findings indicate a close association between neuroinflammation and protein aggregation in frontotemporal dementia. The inflammatory component may be important in shaping the clinical and neuropathological patterns of the diverse clinical syndromes of frontotemporal dementia.
0

Correlation Of Microglial Activation With White Matter Changes In Dementia With Lewy Bodies

Nicolas Nicastro et al.Apr 9, 2019
Dementia with Lewy bodies (DLB) is the second-leading degenerative dementia after Alzheimer's disase. Neuropathologically, it is characterized by alpha-synuclein protein deposition with variable degree of concurrent Alzheimer pathology. Neuroinflammation is increasingly recognized as a significant contributor of degeneration. Objective: to examine the relationship between microglial activation as measured with [11C]-PK11195 brain PET and MR diffusion tensor imaging (DTI) in DLB. Methods: nineteen clinically probable DLB and 20 similarly aged controls underwent structural MRI with T1-weighted and 3T DTI sequences. Eighteen DLB subjects also underwent [11C]-PK11195 PET imaging. Tract-Based Spatial Statistics (TBSS) were performed to compare DTI parameters in DLB relative to controls and identify associations of [11C]-PK11195 binding with white matter integrity. Results: TBSS showed widespread changes in all DTI parameters in the DLB group compared to controls (Threshold Free Cluster Enhancement (TFCE) p < 0.05). [11C]-PK11195 binding in parietal cortices also correlated with widespread lower mean and radial diffusivity (TFCE p < 0.05). Conclusion: Our study demonstrates that higher PK11195 binding is associated with a relative preservation of white matter, positioning neuroinflammation as a potential early marker in the DLB pathogenic cascade.