Команда исследователей из Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв сделала важный шаг к пониманию механизмов, участвующих в образовании больших скоплений тау-белка, отличительного признака болезни Альцгеймера и ряда других нейродегенеративных расстройств.
Их выводы могут помочь лучше понять патологический процесс и, возможно, привести к разработке лекарств для лечения таких разрушительных заболеваний мозга.
Исследование «Регулирующие механизмы фибрилляции тау-белка в условиях разделения жидкой и жидкой фаз» было опубликовано на этой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .
Старшим автором исследования является Витольд Суревич, профессор физиологии и биофизики медицинского факультета. Соломия Бойко, аспирантка , и Кристина Суревич, старший научный сотрудник, стали соавторами исследования, которое было поддержано Национальным институтом старения.
Болезнь Альцгеймера характеризуется гибелью нервных клеток в головном мозге, что приводит к прогрессирующей потере памяти и снижению когнитивных функций. По данным Ассоциации Альцгеймера, более 5 миллионов человек в Соединенных Штатах страдают от болезни Альцгеймера, и, по прогнозам, к 2050 году это число утроится. От этой разрушительной болезни нет лекарства.
При болезни Альцгеймера в нервных клетках головного мозга начинают формироваться сгустки тау-белка. Накопление этих агрегатов в мозге известно как « нейрофибриллярные клубки ».
Подобные клубки тау-белка, которые распространяются среди нервных клеток, также связаны с множеством других нейродегенеративных заболеваний, известных под общим названием «таупатии». К ним относятся болезнь Пика, лобно-височная деменция, прогрессирующий надъядерный паралич и хроническая травматическая энцефалопатия.
Недавние исследования показали, что, как и некоторые другие белки, тау может подвергаться фазовому разделению жидкость-жидкость, в результате чего образуются похожие на жидкость капли, содержащие высококонцентрированный белок. Считается, что это явление, подобное тому, как масло и вода разделяются при смешивании, важно для нормального функционирования клеток. Однако при определенных условиях это разделение внутри клеток также может иметь патологические последствия.
Новое исследование устанавливает критическую связь между этими двумя явлениями — фазовым разделением тау-жидкость-жидкость и образованием клубков — демонстрируя, что среда жидких капель значительно облегчает агрегацию тау-белка в фибриллярные структуры, подобные тем, которые обнаруживаются в мозге человека с болезнью Альцгеймера.
Исследователи также описывают механизм, с помощью которого это разделение фаз жидкость-жидкость регулирует слипание, когда присутствуют различные варианты тау-белка. В частности, авторы показывают, что из-за уникальных свойств жидких капель присутствие более короткого, медленно агрегирующегося варианта тау препятствует слипанию более длинного, обычно быстро агрегирующего варианта, замедляя общий процесс образования клубков.
Загрузка...
