Что происходит с нейронами при болезни Альцгеймера?
Под руководством Тодда Коэна, доктора философии, доцента неврологии, ученые использовали культуры человеческих клеток, чтобы показать, как бета-амилоид может вызвать воспалительный ответ и активацию иммунных клеток, а главное — почему при этом повреждаются нейроны. Затем они показали, как такой вид поврежденных нейронов приводит к образованию «бусиноподобных» структур, заполненных аномальным тау-белком. Известно, что подобные шаровидные структуры образуются в клетках мозга людей с болезнью Альцгеймера.
Исследователи также выявили два белка — MMP-9 и HDAC6, которые стимулируют указанный процесс. Эти белки могут стать мишенями для лечения или профилактики болезни Альцгеймера.
«Удивительно, что мы смогли наблюдать за тау-белком, расположенным внутри этих бисерных структур», — сказал Коэн. «Мы считаем, что предотвращение их образования снизит риск развития болезни Альцгеймера».
Читайте также: Найден способ диагностировать болезнь Альцгеймера за 3 года до ее начала
«Мы полагали, что амилоидные бета-олигомеры активировали воспалительный ответ в иммунных клетках, как предполагали предыдущие исследования, предложенные Майкером. Мы хотели убедиться, что этот процесс вызывает образование патологических форм тау-белка, когда он передаются к нейронам», — сказал Коэн.
Тау-белки обычно обеспечивают структурную поддержку длинных волокон, которые используются для транспортировки ключевых молекул вдоль аксонов. В пораженных Альцгеймером нейронах белки «тау» имеют иное строение. Они отделены от волокон, вносят аномальные химические модификации и собираются в длинные, запутанные и нитевидные агрегаты. Нарушение транспорта вдоль аксонов может нанести серьезный ущерб.
«Тау-белки сопряжены с накоплением кальция в нейронах, и мы думаем, что как только кальция становится слишком много, он вызывает патологическое изменение структуры белка.
Команда, возглавляемая Сиань Ченом, доцентом биохимии и биофизики, использовала масс-спектрометрию для сортировки нейровоспалительных молекул. Они смогли показать, что один из протеинов, в частности, MMP-9, несет ответственность за некоторые из этих неблагоприятных эффектов.
«MMP-9 — это воспалительный белок, содержание которого, как полагают, повышено в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера», — сказал Коэн. «В нашем исследовании мы показываем, что только MMP-9 может вызвать приток кальция, который изменяет нейрон».
Читайте также: Болезнь Альцгеймера в разном возрасте проявляется по-разному
HDAC6, как полагают, обнаруживает нежелательные агрегаты белка в нейронах и транспортирует их для удаления. Блокировка HDAC6 остановила формирование почти всех «бусинок» в экспериментальных условиях.
Было установлено, что содержание этих белков повышено в пораженных областях мозга при болезни Альцгеймера. В настоящее время фармацевтические компании разрабатывают и тестируют ингибиторы HDAC6, которые на ранних этапах исследований показали высокую эффективность.
«Терапевтическая стратегия блокировки HDAC6 — и / или MMP-9 — может применяться при других заболеваниях» — утверждает Коэн.
Источник: Sciencedaily
