«Нейроны всмятку»: болезнь Альцгеймера связали с перегревом клеток мозга
С помощью термочувствительных флуоресцентных сенсоров ученые измерили температуру внутри клеток и выяснили, что «слипание» молекул бета-амилоида (одна из причин развития болезни Альцгеймера) вызывает сильный нагрев нейронов.
Одной из самых острых медицинских проблем современности остаются нейродегенеративные заболевания. Они затрагивают главным образом пожилых людей и вызывают прогрессирующую гибель нервных клеток, причем поначалу симптомы могут быть незаметны, и лишь спустя годы возникают нарушения когнитивной сферы, памяти, двигательной функции или другие проблемы.
Согласно прогнозам, число заболевших нейродегенерациями в ближайшие десятилетия вырастет в несколько раз. Среди них наиболее распространенной и активно изучаемой оказалась болезнь Альцгеймера, главный симптом которой — нарастающая потеря памяти. Уже сейчас в мире этот диагноз имеют около 44 миллионов человек.
Двумя наиболее важными факторами развития болезни Альцгеймера считают тау-белок и бета-амилоид. Первый в норме укрепляет микротрубочки («клеточную арматуру»), но при болезни образует токсичные включения внутри нейронов. В то же время бета-амилоид представляет собой пептид, образующийся при расщеплении другого белка специальными ферментами-секретазами. Он может формировать токсичные включения в пространстве между клетками.
Именно на вторую молекулу, которую часто называют «спусковым крючком» развития болезни Альцгеймера, обратили внимание сотрудники Кембриджского университета в своей новой статье в Journal of American Chemical Society.
Известно, что некоторые клетки могут выделять большое количество тепла — это так называемый внутриклеточный термогенез. Исследовать его не так уж просто: едва ли даже самый маленький термометр можно ввести в клетку, тем более так, чтобы ее не повредить. Поэтому ученые создали окрашенные молекулы-сенсоры, характерное время флуоресценции которых меняется в зависимости от температуры. Это «полимерные флуоресцентные термометры» — вещества, которые можно ввести в клетку без особого вреда для нее. Теперь их впервые использовали для исследований патогенеза болезни Альцгеймера.
Авторы работы проводили эксперименты на культурах человеческих клеток и заметили, что приобретение бета-амилоидом неправильной конформации (подвижной трехмерной структуры) и «слипание» его молекул в нитевидные фибриллы сопровождается сильным нагревом. Высокая температура, в свою очередь, приводит к появлению новых токсичных агрегатов бета-амилоида. Как предполагают ученые, этот порочный круг вносит вклад в сложную и пока плохо понятную картину развития болезни.
Это открытие вызывает у исследователей кулинарные, но не самые приятные ассоциации. «Перегретые клетки напоминают яичницу — с ростом температуры белки в них начинают агрегировать и уже не могут выполнять свои функции», — рассказала Габриель Камински Ширле (Gabriel Kaminski Schierle), руководитель коллектива ученых.
Помимо этого, им удалось успешно остановить вызванный бета-амилоидом нагрев с помощью нового фармакологического препарата (MJ040X). Не исключено, что он может стать основой для новаторского способа лечения болезни Альцгеймера — это особенно ценно, поскольку, несмотря на десятилетия активных исследований, ее эффективную терапию до сих пор не удалось создать.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователям удалось обнаружить у побережья филиппинского острова Лусон останки «Хофуку Мару» — печально известного японского плавучего концлагеря, подорванного торпедой союзников в 1944 году. Затонувший корабль стал братской могилой более чем для тысячи военнопленных, находившихся на борту.
Ученые впервые объединили головной мозг и аналог спинного мозга плодовой мушки в общую трехмерную карту. Результаты показали, как голова и тело обмениваются сигналами. Анализ сети помог выявить распределенную систему контроля: базовыми движениями насекомого руководили местные группы нейронов, тогда как мозг играл лишь роль координатора.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Исследователи НИУ ВШЭ и МГУ доказали универсальный закон, описывающий время исчезновения популяций в случайной среде. Анализ эволюции ветвящихся процессов — сложных вероятностных систем — показал, что вне зависимости от изначального числа особей процесс вымирания подчиняется строгим математическим закономерностям.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии