Научниците покажаа како се шират штетните протеини во мозокот кај деменцијата
Научниците првпат директно докажаа дека штетните протеини поврзани со човечката деменција можат да се шират низ мозокот на начин сличен на прионските болести. Во рамките на истражувањето, погрешно свитканите протеини од мозокот на починати пациенти поттикнале кај глувците создавање идентични патолошки структури, што отвора нови патишта за разбирање и лекување на невродегенеративните болести, пишува „Сајенс алерт“.
Паралели со прионските болести
Прионите се погрешно свиткани протеини кои можат да ги принудат здравите протеини да го променат обликот. Тој процес покренува верижна реакција која доведува до прогресивно и смртоносно оштетување на мозокот. Научниците веќе долго време забележуваат сличности меѓу прионските болести и состојбите како Алцхајмеровата и Паркинсоновата болест, каде што исто така се таложат погрешно свиткани протеини. Еден од тие протеини е тау, кој во здравите неврони има важна структурна улога. Во повеќе од 20 невродегенеративни болести, познати како тауопатија, тау се таложи во абнормални слоеви.
Различните облици на болести, како Алцхајмеровата болест или кортикобазалната дегенерација (КБД), се поврзани со различни структури на тие слоеви. Сè повеќе докази укажуваа на тоа дека, исто како прионите, погрешно свитканиот тау може да служи како калап и да ја шири својата специфична патологија низ мозокот. Сепак, досега за тоа не постоеше директен доказ.
Клучен експеримент врз глувци
Истражувачкиот тим, предводен од структурниот биолог Шорс Схерес и невронаучниците Мишел Годерт од Лабораторијата за молекуларна биологија МРЦ во Велика Британија, спроведе експеримент за да ја тестира таа хипотеза.
Научниците го издвоија тау-протеинот од мозочното ткиво на донори кои починале од Алцхајмерова болест и КБД. Тие протеини потоа ги инјектираа во мозокот на здрави, генетски немодифицирани глувци.
Човечкиот тау-протеин исчезнал од мозокот на глувците во рок од една недела. Сепак, во текот на следните месеци, сопствените тау-протеини на глувците почнале погрешно да се свиткуваат и да се таложат. Важно е што тој процес се разликувал во зависност од тоа кој примерок го примиле глувците.
Структурата на протеинот пресликана од човек на глушец
Кај глувците на кои им бил инјектиран тау од мозокот на пациенти со Алцхајмерова болест, слоевите се формирале исклучиво во невроните.
Во групата која примила тау поврзан со КБД, слоевите се појавиле и во невроните и во потпорните глија-клетки, што одговара на обрасците на болеста кај луѓето.
Користејќи крио-електронска микроскопија, научниците ги анализираа атомските структури на новонастанатите слоеви во мозокот на глувците. Откриле дека глувчешките тау-протеини попримиле идентична тридимензионална структура каква што имале човечките протеини кои го покренале процесот. Иако изворниот човечки тау одамна исчезнал, неговиот структурен „отпечаток“ останал прецизно пресликан на протеините на глушецот.
Нови можности за истражување и лекување
Ова истражување потврдува дека различните соеви на тау-протеинот се однесуваат како калапи кои одредуваат специфичен облик на болеста. Интересно е што глувците, и покрај развојот на патолошки структури во мозокот, не покажувале видливи симптоми на болеста. Научниците претпоставуваат дека е можно животните да не живееле доволно долго за да се развијат симптомите или дека ширењето на протеинот и оштетувањата се одделни фази на болеста. Авторите на студијата истакнуваат дека нивните резултати не значат дека болестите како Алцхајмеровата се заразни на начинот на кој се прионските болести. За тауопатијата не е познато дека природно се пренесува меѓу луѓето. Разбирањето на молекуларните механизми кои стојат зад ширењето на тау-протеинот би можело да доведе до развој на нови методи за дијагностика и лекување на овие тешки состојби. Студијата е објавена во списанието „Нејчер“.
Фото: magnific