Two markers of neuronal plasticity were used to compare the response of the human central nervous system to neuronal loss resulting from Alzheimer's disease with the response of rats to a similar neuronal loss induced by lesions. In rats that had received lesions of the entorhinal cortex, axon sprouting of commissural and associational fibers into the denervated molecular layer of the dentate gyrus was paralleled by a spread in the distribution of tritiated kainic acid-binding sites. A similar expansion of kainic acid receptor distribution was observed in hippocampal samples obtained postmortem from patients with Alzheimer's disease. An enhancement of acetylcholinesterase activity in the dentate gyrus molecular layer, indicative of septal afferent sprouting, was also observed in those patients with a minimal loss of cholinergic neurons. These results are evidence that the central nervous system is capable of a plastic response in Alzheimer's disease. Adaptive growth responses occur along with the degenerative events.

The genetic basis of Lewy body dementia (LBD) is not well understood. Here, we performed whole-genome sequencing in large cohorts of LBD cases and neurologically healthy controls to study the genetic architecture of this understudied form of dementia, and to generate a resource for the scientific community. Genome-wide association analysis identified five independent risk loci, whereas genome-wide gene-aggregation tests implicated mutations in the gene GBA. Genetic risk scores demonstrate that LBD shares risk profiles and pathways with Alzheimer’s disease and Parkinson’s disease, providing a deeper molecular understanding of the complex genetic architecture of this age-related neurodegenerative condition. Whole-genome sequence analysis identifies five independent risk loci for Lewy body dementia and demonstrates overlapping genetic architecture with Alzheimer’s and Parkinson’s diseases.

Jaonna Jen and colleagues identify mutations in EXOSC3, encoding a core RNA exosome component, causing pontocerebellar hypoplasia type 1 (PCH1), a recessive disorder with heterogeneous defects in brain development. Nine out of 13 individuals diagnosed with PCH1 had missense, frameshift or exon-skipping mutations in EXOSC3, suggesting a critical role of RNA metabolism in normal brain development. RNA exosomes are multi-subunit complexes conserved throughout evolution1 and are emerging as the major cellular machinery for processing, surveillance and turnover of a diverse spectrum of coding and noncoding RNA substrates essential for viability2. By exome sequencing, we discovered recessive mutations in EXOSC3 (encoding exosome component 3) in four siblings with infantile spinal motor neuron disease, cerebellar atrophy, progressive microcephaly and profound global developmental delay, consistent with pontocerebellar hypoplasia type 1 (PCH1; MIM 607596)3,4,5,6. We identified mutations in EXOSC3 in an additional 8 of 12 families with PCH1. Morpholino knockdown of exosc3 in zebrafish embryos caused embryonic maldevelopment, resulting in small brain size and poor motility, reminiscent of human clinical features, and these defects were largely rescued by co-injection with wild-type but not mutant exosc3 mRNA. These findings represent the first example of an RNA exosome core component gene that is responsible for a human disease and further implicate dysregulation of RNA processing in cerebellar and spinal motor neuron maldevelopment and degeneration.

Objective:

 The purpose of this study was to examine the role of multiple pathologies in the expression of dementia in the oldest-old. 

Methods:

 A total of 183 participants of The 90+ Study with longitudinal follow-up and autopsy were included in this clinical-pathologic investigation. Eight pathologic diagnoses (Alzheimer disease [AD], microinfarcts, hippocampal sclerosis, macroinfarcts, Lewy body disease, cerebral amyloid angiopathy, white matter disease, and others) were dichotomized. We estimated the odds of dementia in relation to each individual pathologic diagnosis and to the total number of diagnoses. We also examined dementia severity in relation to number of pathologic diagnoses. 

Results:

 The presence of multiple pathologic diagnoses was common and occurred more frequently in those with dementia compared with those without dementia (45% vs 14%). Higher numbers of pathologic diagnoses were also associated with greater dementia severity. Participants with intermediate/high AD pathology alone were 3 times more likely to have dementia (odds ratio = 3.5), but those with single non-AD pathologies were 12 times more likely to have dementia (odds ratio = 12.4). When a second pathology was present, the likelihood of dementia increased 4-fold in those with intermediate/high AD pathology but did not change in those with non-AD pathologies, suggesting that pathologies may interrelate in different ways. 

Conclusions:

 In the oldest-old, the presence of multiple pathologies is associated with increased likelihood and severity of dementia. The effect of the individual pathologies may be additive or perhaps synergistic and requires further research. Multiple pathologies will need to be targeted to reduce the burden of dementia in the population.

Abstract The genetic basis of Lewy body dementia (LBD) is not well understood. Here, we performed whole-genome sequencing in large cohorts of LBD cases and neurologically healthy controls to study the genetic architecture of this understudied form of dementia and to generate a resource for the scientific community. Genome-wide association analysis identified five independent risk loci, whereas genome-wide gene-aggregation tests implicated mutations in the gene GBA . Genetic risk scores demonstrate that LBD shares risk profiles and pathways with Alzheimer’s and Parkinson’s disease, providing a deeper molecular understanding of the complex genetic architecture of this age-related neurodegenerative condition.

Up to 80% of Parkinson's disease patients develop dementia, but time to dementia varies widely from motor symptom onset. Dementia with Lewy bodies presents with clinical features similar to Parkinson's disease dementia, but cognitive impairment precedes or coincides with motor onset. It remains controversial whether dementia with Lewy bodies and Parkinson's disease dementia are distinct conditions or represent part of a disease spectrum. The biological mechanisms underlying disease heterogeneity, in particular the development of dementia, remain poorly understood, but will likely be the key to understanding disease pathways and, ultimately, therapy development. Previous genome-wide association studies in Parkinson's disease and dementia with Lewy bodies/Parkinson's disease dementia have identified risk loci differentiating patients from controls. We collated data for 7804 patients of European ancestry from Tracking Parkinson's, The Oxford Discovery Cohort, and Accelerating Medicine Partnership-Parkinson's Disease Initiative. We conducted a discrete phenotype genome-wide association study comparing Lewy body diseases with and without dementia to decode disease heterogeneity by investigating the genetic drivers of dementia in Lewy body diseases. We found that risk allele rs429358 tagging