• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.11.2024, 11:07
Любовь С.
1,6 тыс

Исследователи впервые наблюдали ускоренное образование амилоидных белков, связанных с болезнью Альцгеймера

❋ 5.1

Во всем мире от болезни Альцгеймера — наиболее распространенной формы деменции, которая приводит к гибели клеток головного мозга — страдают более 55 миллионов человек. Ключевую роль в развитии недуга играет накопление амилоидных бляшек в мозге, однако точный механизм формирования этих структур до сих пор оставался загадкой.

Фибриллы накапливаются на нервных клетках головного мозга / © Empa

По прогнозам Всемирной организация здравоохранения, к 2030 году заболеваемость болезнью Альцгеймера в мире возрастет до 78 миллионов человек, а к 2050 достигнет 139 миллионов. Столь неутешительные данные — еще одна причина для поиска новых методов диагностики и терапии этого нейродегенеративного заболевания.  

На этом пути значительного успеха добилась международная исследовательская группа из Лимерикского университета (Ирландия) и лаборатории EMPA (Швейцария), которая смогла визуализировать процессы, наблюдаемые на поверхности амилоидных фибрилл (структур в головном мозге, образованных олигомерами — растворимыми высокотоксичными для нейронов белками, которые собираются в плотные волокна, устойчивые к деградации) и обнаружить среди них особый подвид белков-суперраспространителей. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.    

Напомним, болезнь Альцгеймера характеризуется постепенным повреждением головного мозга и приводит к нарушению памяти, когнитивных и двигательных функций путем воспаления, отмирания тканей и накопления амилоидных бляшек.  И хотя причины этого нейродегенеративного заболевания достоверно неизвестны, ранее ученые обнаружили, что у людей, которые прививаются от гриппа, столбняка, полиомиелита и бешенства, частота развития соответствующего заболевания снижается в несколько раз.

Бета-амилоиды (Aβ-42) — это неправильно свернутые белки, которые приводят к формированию новых олигомеров на поверхности уже существующих фибрилл в процессе вторичной нуклеации (когда зрелые фибриллы катализируют появление новых олигомер). Команда впервые наблюдала весь процесс — от начала до завершения — в реальном времени с помощью метода атомно-силовой микроскопии (AFM) в течение 250 часов. 

Белки при этом находились в своей неизменной форме в солевом растворе (что довольно близко к их естественной среде обитания в организме человека). Такой подход устранил риск искажения структуры и поведения белков из-за внешнего вмешательства, а новый метод визуализации впервые позволил получить изображения фибрилл с разрешением менее 10 нанометров при комнатной температуре. Ранее традиционные методы анализа могли изменять морфологию и места адсорбции белков. 

Чтобы лучше понять механизмы взаимодействия олигомеров и фибрилл, полученные экспериментальные данные наблюдений затем дополнили, применив метод молекулярного моделирования. Полученные результаты выявили белки-суперраспространители, чья необычайно высокая каталитическая активность выступала в качестве центра притяжения новых олигомер для образования вторичных фибрилл. Это означает, что за ускоренное распространение токсичных растворимых белков в тканях головного мозга отвечают именно суперраспространители.  

«Мы приблизились к пониманию того, как эти белки распространяются в мозге при болезни Альцгеймера. Результаты могут привести к разработке новых методов диагностики заболевания, а понимание точных механизмов образования токсичных для нейронов олигомер позволит разработать эффективные терапевтические стратегии», — объяснил один из авторов научной работы Питер Нирмалрадж (Peter Nirmalraj) из лаборатории EMPA. 

Таким образом, открытие белков-суперраспространителей (и роли, которую они играют в развитии недуга) с помощью новаторского метода визуализации имеет далеко идущие последствия для диагностики и терапии неизлечимых сегодня нейродегенеративных заболеваний.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
11 апреля, 19:45
Evgenia Vavilova

Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.

11 апреля, 10:10
Любовь С.

На Меркурии может появиться первый в истории «вечный рассвет»: ученые предложили отправить туда планетоход, который будет постоянно ехать вдоль границы дня и ночи. Подход открывает путь к изучению одного из самых загадочных миров Солнечной системы без риска разрушительного перегрева.

13 апреля, 09:50
Максим Абдулаев

Микробиологи вырастили неизвестный ранее вид Асгард-архей из гиперсоленых микробных матов и впервые сделали 3D-снимки их прямого физического контакта с симбиотическими бактериями. Анализ томограмм показал встречное структурное движение: археи формируют сложную сеть из нитей и отпочковывающихся мембранных пузырьков, а бактерии прокладывают к этой сети прямые белковые нанотрубки. Визуализация подтверждает гипотезу о том, что эукариотические клетки возникли в результате тесного физического и метаболического переплетения двух микроорганизмов.

10 апреля, 10:51
Татьяна Зайцева

Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.

11 апреля, 19:45
Evgenia Vavilova

Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.

9 апреля, 08:30
Максим Абдулаев

Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.

19 марта, 10:58
Игорь Байдов

В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.

19 марта, 12:41
Игорь Байдов

Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно