«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 Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.
Авторы нового исследования, возможно, нашли ответ на вопрос, почему естественный отбор не устранил из человеческого генома мутацию, повышающую риск такого тяжелого аутоиммунного заболевания, как волчанка. По-видимому, все дело в эволюционном компромиссе: уязвимость в одной сфере — расплата за преимущество в другой.
Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.
Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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