Обнаружена потенциальная причина болезни Альцгеймера
Согласно преобладающим теориям, бляшки в мозге вызывают болезнь Альцгеймера. Новое исследование Университета Калифорнии в Риверсайде указывает на замедление способности клеток к самоочищению как на вероятную причину нездоровых отложений в мозге.
Наряду с признаками слабоумия, врачи ставят окончательный диагноз болезни Альцгеймера, если обнаруживают в мозге сочетание двух признаков: амилоидных бляшек и нейрофибриллярных клубков. Бляшки представляют собой скопление амилоидных пептидов, а клубочки в основном состоят из белка под названием тау.
"Примерно у 20% людей есть бляшки, но нет признаков деменции", - говорит профессор химии UCR Райан Джулиан. "Это заставляет думать, что бляшки сами по себе не являются причиной".
По этой причине Джулиан и его коллеги исследовали малоизученные аспекты белка тау. Они хотели понять, может ли пристальное изучение тау раскрыть больше информации о механизме, лежащем в основе бляшек и клубков.
Ключевое, но трудно обнаруживаемое различие в форме тау позволило ученым отличить людей, не имеющих внешних признаков деменции, от тех, у кого они есть. Эти результаты были опубликованы в журнале Journal of Proteome Research. Лаборатория Джулиана занимается изучением различных форм, которые может принимать одна молекула, называемых изомерами.
"Изомер - это одна и та же молекула, имеющая другую трехмерную ориентацию, чем оригинал", - говорит Джулиан. "Обычным примером могут служить руки. Руки - это изомеры друг друга, зеркальные изображения, но не точные копии. Изомеры на самом деле могут иметь "руки"".
Аминокислоты, из которых состоят белки, могут быть либо правосторонними, либо левосторонними изомерами. Обычно, по словам Джулиана, белки в живых организмах состоят из всех левовращающих аминокислот.
Для этого проекта исследователи просканировали все белки в донорских образцах мозга. У тех, у кого мозг был застроен, но не было деменции, тау был нормальным, в то время как у тех, у кого развились бляшки или клубочки, а также деменция, была обнаружена ино-рукая форма тау. Период полураспада большинства белков в организме составляет менее 48 часов. Однако если белок находится в организме слишком долго, определенные аминокислоты могут превратиться в изомер с другой рукой.
"Если вы попытаетесь надеть перчатку для правшей на левую руку, это не очень хорошо сработает. Это похожая проблема в биологии: молекулы через некоторое время работают не так, как должны, потому что левосторонняя перчатка может превратиться в правостороннюю, которая не подходит", - сказал Джулиан.
В целом, процесс очистки клеток от отработанных или дефектных белков, известный как аутофагия, замедляется у людей старше 65 лет. Неясно, почему, но лаборатория Джулиана планирует изучить этот вопрос. К счастью, уже проводятся испытания препаратов, улучшающих аутофагию. Некоторые кандидаты включают существующие препараты, одобренные для лечения сердечно-сосудистых заболеваний и других состояний, что может помочь ускорить процесс одобрения.
Аутофагия может быть вызвана голоданием. Когда клеткам не хватает белков, поступающих с пищей, они заполняют пустоту за счет переработки уже имеющихся в клетках белков. Физические упражнения также усиливают аутофагию. Эти меры, а также лекарственная терапия могут в конечном итоге помочь предотвратить болезнь.
"Если замедление аутофагии является первопричиной, то то, что ее усиливает, должно оказывать благотворное, противоположное действие", - сказал Джулиан.
