TY - JOUR
T1 - Spread of pathological tau proteins through communicating neurons in human Alzheimer's disease
AU - Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative
AU - the Swedish BioFinder Study
AU - Vogel, Jacob W.
AU - Iturria-Medina, Yasser
AU - Strandberg, Olof T.
AU - Smith, Ruben
AU - Levitis, Elizabeth
AU - Evans, Alan C.
AU - Hansson, Oskar
AU - Weiner, Michael
AU - Aisen, Paul
AU - Petersen, Ronald
AU - Jack, Clifford R.
AU - Jagust, William
AU - Trojanowki, John Q.
AU - Toga, Arthur W.
AU - Beckett, Laurel
AU - Green, Robert C.
AU - Saykin, Andrew J.
AU - Morris, John
AU - Shaw, Leslie M.
AU - Liu, Enchi
AU - Montine, Tom
AU - Thomas, Ronald G.
AU - Donohue, Michael
AU - Walter, Sarah
AU - Gessert, Devon
AU - Sather, Tamie
AU - Jiminez, Gus
AU - Harvey, Danielle
AU - Donohue, Michael
AU - Bernstein, Matthew
AU - Fox, Nick
AU - Thompson, Paul
AU - Schuff, Norbert
AU - DeCArli, Charles
AU - Borowski, Bret
AU - Gunter, Jeff
AU - Senjem, Matt
AU - Vemuri, Prashanthi
AU - Jones, David
AU - Kantarci, Kejal
AU - Ward, Chad
AU - Koeppe, Robert A.
AU - Foster, Norm
AU - Reiman, Eric M.
AU - Chen, Kewei
AU - Mathis, Chet
AU - Landau, Susan
AU - Cairns, Nigel J.
AU - Householder, Erin
AU - Reinwald, Lisa Taylor
AU - Lee, Virginia
AU - Korecka, Magdalena
AU - Figurski, Michal
AU - Crawford, Karen
AU - Neu, Scott
AU - Foroud, Tatiana M.
AU - Potkin, Steven
AU - Shen, Li
AU - Kelley, Faber
AU - Kim, Sungeun
AU - Nho, Kwangsik
AU - Kachaturian, Zaven
AU - Frank, Richard
AU - Snyder, Peter J.
AU - Molchan, Susan
AU - Kaye, Jeffrey
AU - Quinn, Joseph
AU - Lind, Betty
AU - Carter, Raina
AU - Dolen, Sara
AU - Schneider, Lon S.
AU - Pawluczyk, Sonia
AU - Beccera, Mauricio
AU - Teodoro, Liberty
AU - Spann, Bryan M.
AU - Brewer, James
AU - Vanderswag, Helen
AU - Fleisher, Adam
AU - Heidebrink, Judith L.
AU - Lord, Joanne L.
AU - Petersen, Ronald
AU - Mason, Sara S.
AU - Albers, Colleen S.
AU - Knopman, David
AU - Johnson, Kris
AU - Doody, Rachelle S.
AU - Meyer, Javier Villanueva
AU - Chowdhury, Munir
AU - Rountree, Susan
AU - Dang, Mimi
AU - Stern, Yaakov
AU - Honig, Lawrence S.
AU - Bell, Karen L.
AU - Ances, Beau
AU - Morris, John C.
AU - Carroll, Maria
AU - Leon, Sue
AU - Householder, Erin
AU - Mintun, Mark A.
AU - Schneider, Stacy
AU - OliverNG, Angela
AU - Griffith, Randall
AU - Clark, David
AU - Geldmacher, David
AU - Brockington, John
AU - Roberson, Erik
AU - Grossman, Hillel
AU - Mitsis, Effie
AU - de Toledo-Morrell, Leyla
AU - Shah, Raj C.
AU - Duara, Ranjan
AU - Varon, Daniel
AU - Greig, Maria T.
AU - Roberts, Peggy
AU - Albert, Marilyn
AU - Onyike, Chiadi
AU - D’Agostino, Daniel
AU - Kielb, Stephanie
AU - Galvin, James E.
AU - Pogorelec, Dana M.
AU - Cerbone, Brittany
AU - Michel, Christina A.
AU - Rusinek, Henry
AU - de Leon, Mony J.
AU - Glodzik, Lidia
AU - De Santi, Susan
AU - Doraiswamy, P. Murali
AU - Petrella, Jeffrey R.
AU - Wong, Terence Z.
AU - Arnold, Steven E.
AU - Karlawish, Jason H.
AU - Wolk, David
AU - Smith, Charles D.
AU - Jicha, Greg
AU - Hardy, Peter
AU - Sinha, Partha
AU - Oates, Elizabeth
AU - Conrad, Gary
AU - Lopez, Oscar L.
AU - Oakley, Mary Ann
AU - Simpson, Donna M.
AU - Porsteinsson, Anton P.
AU - Goldstein, Bonnie S.
AU - Martin, Kim
AU - Makino, Kelly M.
AU - Ismail, M. Saleem
AU - Brand, Connie
AU - Mulnard, Ruth A.
AU - Thai, Gaby
AU - Mc Adams Ortiz, Catherine
AU - Womack, Kyle
AU - Womack, Kyle
AU - Quiceno, Mary
AU - Arrastia, Ramon Diaz
AU - King, Richard
AU - Weiner, Myron
AU - Cook, Kristen Martin
AU - DeVous, Michael
AU - Levey, Allan I.
AU - Lah, James J.
AU - Cellar, Janet S.
AU - Burns, Jeffrey M.
AU - Anderson, Heather S.
AU - Swerdlow, Russell H.
AU - Apostolova, Liana
AU - Tingus, Kathleen
AU - Woo, Ellen
AU - Silverman, Daniel H.S.
AU - Lu, Po H.
AU - Bartzokis, George
AU - Radford, Neill R.Graff
AU - Parfitt, Francine
AU - Kendall, Tracy
AU - Johnson, Heather
AU - Farlow, Martin R.
AU - Hake, Ann Marie
AU - Matthews, Brandy R.
AU - Herring, Scott
AU - Hunt, Cynthia
AU - van Dyck, Christopher H.
AU - Carson, Richard E.
AU - MacAvoy, Martha G.
AU - Chertkow, Howard
AU - Bergman, Howard
AU - Hosein, Chris
AU - Black, Sandra
AU - Stefanovic, Bojana
AU - Caldwell, Curtis
AU - Hsiung, Ging Yuek Robin
AU - Feldman, Howard
AU - Mudge, Benita
AU - Past, Michele Assaly
AU - Kertesz, Andrew
AU - Rogers, John
AU - Trost, Dick
AU - Bernick, Charles
AU - Munic, Donna
AU - Kerwin, Diana
AU - Mesulam, Marek Marsel
AU - Lipowski, Kristine
N1 - Publisher Copyright:
© 2020, The Author(s).
PY - 2020/12
Y1 - 2020/12
N2 - Tau is a hallmark pathology of Alzheimer’s disease, and animal models have suggested that tau spreads from cell to cell through neuronal connections, facilitated by β-amyloid (Aβ). We test this hypothesis in humans using an epidemic spreading model (ESM) to simulate tau spread, and compare these simulations to observed patterns measured using tau-PET in 312 individuals along Alzheimer’s disease continuum. Up to 70% of the variance in the overall spatial pattern of tau can be explained by our model. Surprisingly, the ESM predicts the spatial patterns of tau irrespective of whether brain Aβ is present, but regions with greater Aβ burden show greater tau than predicted by connectivity patterns, suggesting a role of Aβ in accelerating tau spread. Altogether, our results provide evidence in humans that tau spreads through neuronal communication pathways even in normal aging, and that this process is accelerated by the presence of brain Aβ.
AB - Tau is a hallmark pathology of Alzheimer’s disease, and animal models have suggested that tau spreads from cell to cell through neuronal connections, facilitated by β-amyloid (Aβ). We test this hypothesis in humans using an epidemic spreading model (ESM) to simulate tau spread, and compare these simulations to observed patterns measured using tau-PET in 312 individuals along Alzheimer’s disease continuum. Up to 70% of the variance in the overall spatial pattern of tau can be explained by our model. Surprisingly, the ESM predicts the spatial patterns of tau irrespective of whether brain Aβ is present, but regions with greater Aβ burden show greater tau than predicted by connectivity patterns, suggesting a role of Aβ in accelerating tau spread. Altogether, our results provide evidence in humans that tau spreads through neuronal communication pathways even in normal aging, and that this process is accelerated by the presence of brain Aβ.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85085538808&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1038/s41467-020-15701-2
DO - 10.1038/s41467-020-15701-2
M3 - Article
C2 - 32457389
AN - SCOPUS:85085538808
SN - 2041-1723
VL - 11
JO - Nature communications
JF - Nature communications
IS - 1
M1 - 2612
ER -