Ученые обнаружили новые механизмы, лежащие в основе болезни Альцгеймера. Это заболевание серьезно ухудшает память и мыслительные способности. Исследователи выдвинули гипотезу: недуг связан с увеличением специфических замен аминокислот в белках. Эти белки критически важны для навигации длинных отростков нервных клеток, передачи сигналов между нейронами и транспорта ионов. Особое внимание привлекает замена гистидина на глутамин или тирозин. Такая замена может сигнализировать о сбоях в работе ферментов, собирающих белок. Подобные изменения потенциально влияют на функцию нервных клеток и развитие болезни. Открытие открывает перспективы для поиска лечения болезни Альцгеймера и прояснения ее пока неизвестных причин. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ).
Масштаб проблемы
Болезнь Альцгеймера остается активно изучаемым заболеванием. Оно вызывает гибель нервных клеток мозга, потерю памяти и ухудшение когнитивных функций. По данным международных организаций, с этим недугом живут десятки миллионов человек по всему миру.
Поиск причин
Ранее исследователи установили: в большинстве случаев болезнь Альцгеймера развивается по невыясненным причинам. Лишь у малой части пациентов она имеет наследственную природу. Эта семейная форма вызвана мутациями в конкретных генах. Генетические ошибки искажают структуру кодируемых белков, запуская патологический процесс. Одна из гипотез связывает болезнь Альцгеймера с нарушениями в тау-белке. Этот белок стабилизирует внутренний каркас нейронов, необходимый для транспорта веществ внутри клетки. При гиперактивности определенных ферментов к тау-белку присоединяются фосфатные группы. Это приводит к формированию вредных для нейронов скоплений ("клубков"). Однако триггер этого процесса долгое время оставался загадкой.
Международное сотрудничество
Ученые из Федерального исследовательского центра химической физики имени Н.Н. Семенова РАН (Москва) и Университета Чжэнчжоу (Китай) определили характерные изменения в последовательностях белков у людей с болезнью Альцгеймера.
Методология исследования
Авторы проанализировали образцы тканей головного мозга более 500 человек. В выборку вошли как здоровые люди, так и пациенты с болезнью Альцгеймера. Для точности ученые также изучили образцы тканей мозга молодых людей. Это позволило отделить патологические изменения при болезни Альцгеймера от естественных возрастных процессов.
Ключевые открытия
Исследователи выявили изменения в последовательности аминокислот в ряде жизненно важных белков. Наиболее значимые изменения обнаружены в белках, управляющих навигацией длинных отростков нейронов, работой ионных насосов и внутриклеточной передачей сигналов. Важнейший результат: у пациентов с болезнью Альцгеймера замена гистидина на глутамин встречается вдвое чаще, чем в контрольной группе. Другие замены аминокислот оказались в большей степени связаны с возрастными изменениями мозга.
Перспективы и будущие шаги
Ученые установили: аминокислотные замены при болезни Альцгеймера чаще всего затрагивают белки, участвующие в передаче сигналов между нейронами. Вероятно, именно это служит ключевой причиной нарушения работы мозга при заболевании. Участники проекта отмечают: "В дальнейшем мы планируем масштабно исследовать аминокислотные замены при других патологиях. Это повысит специфичность анализа, так как многие замены могут быть следствием сопутствующих процессов, например, воспаления. Сравнение разных патологий позволит выделить изменения, специфичные именно для конкретного заболевания". Работа поддержана грантом РНФ.
Источник: indicator.ru
