Ученые выявили возможный механизм запуска болезни Альцгеймера
Клеточный механизм, способный запускать образование патологических клубков тау-белка — структур, связанных с потерей памяти и гибелью нейронов, — может лежать в основе развития болезни Альцгеймера. К такому выводу ученые пришли, воспроизведя их формирование в мозге мышей.
Болезнь Альцгеймера традиционно связывают с накоплением бляшек белка амилоида и клубков тау-белка в тканях головного мозга. В последние годы, однако, множество исследований показало, что именно скопления тау-белка лучше коррелируют с ухудшением памяти и когнитивных функций. Выяснилось, что в мозге пациентов тау-белок формирует парные спиральные филаменты (paired helical filaments, PHF), которые затем собираются в нейрофибриллярные клубки (neurofibrillary tangles, NFT). При этом ученым было неясно, что именно лежит в основе перехода нормального тау-белка в патологическую форму.
Теперь исследовательская группа из Колумбийского университета (США) обнаружила, что ведущую роль в запуске болезни Альцгеймера может играть особая система контроля качества белков, которая присутствует только в нейронах. Эту структуру ученые назвали «нейропротеасома» (neuroproteasome).
Поясним: обычная протеасома действует как клеточная система утилизации, расщепляя поврежденные или ненужные белки. Несколько лет назад у нейронов обнаружили ее дополнительный вариант. Располагаются нейропротеасомы непосредственно на внешней мембране нервных клеток и специализируются на уничтожении недавно синтезированных белков, которые особенно подвержены ошибкам сворачивания.
Чтобы выяснить функцию этой необычной структуры, нейробиологи разработали инструменты, позволяющие избирательно блокировать работу нейропротеасом. В результате уже вскоре после подавления их активности в нейронах начинали формироваться PHF. Причем по своим биохимическим свойствам и микроскопической структуре они были очень похожи на те, что находят в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера.
Эксперименты проводились как на культурах нейронов, так и на мышах. Во всех случаях нарушение работы нейропротеасом приводило к самопроизвольному образованию патологических скоплений тау-белка. Это важно, поскольку большинство существующих моделей болезни Альцгеймера основаны на искусственном «заражении» животных человеческим PHF и другими патологическими формами тау-белка, полученными из тканей пациентов или выращенными в лаборатории. Это мешает изучать самые первые этапы развития недуга.
Особое внимание ученые обратили на ген APOE — крупнейший известный генетический фактор риска болезни. Ген существует в трех основных вариантах: APOE2, APOE3 и APOE4, которые кодируют разные формы белка ApoE. У носителей APOE4 риск возникновения патологии существенно выше, тогда как вариант APOE2 считается защитным.
Выяснилось, что разные формы белка ApoE по-разному влияют на количество нейропротеасом на поверхности нейронов. Наибольшее их число наблюдалось у носителей ApoE2, промежуточное — у ApoE3, а минимальное — у ApoE4. Именно по этой причине нейроны с вариантом гена APOE4 были более уязвимыми к нарушениям системы утилизации белков и быстрее начинали накапливать патологические формы тау-белка.
Эту закономерность подтвердили, дополнительно проанализировав ткани человеческого мозга. У людей с двумя копиями APOE4 количество нейропротеасом было много ниже, чем у носителей других вариантов гена. Кроме того, оказалось, что число нейропротеасом постепенно уменьшалось с возрастом. Поскольку старение остается главным фактором риска, результаты помогают объяснить, почему вероятность развития заболевания резко возрастает в пожилом возрасте.
Таким образом ученые связали в единую картину сразу два важных фактора недуга — старение и APOE4. Их модель показала, что возрастное снижение числа нейропротеасом и генетически обусловленный дефицит этих структур ослабляют контроль над качеством белков в нейронах. По итогу вероятность неправильного сворачивания тау-белка возрастает, запуская процесс формирования PHF, характерных для болезни Альцгеймера.
Результаты научной работы, опубликованной в журнале Nature Neuroscience, открывают перспективное направление для исследований. Если ученым удастся разработать способы поддержания или усиления работы нейропротеасом, это позволит предотвращать образование тау-клубков до развития необратимой гибели нейронов и появления симптомов деменции.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Исследование крупнейшего в Европе массового захоронения медного века Камино-дель-Молино указало на то, что дети и подростки, жившие в Испании почти пять тысяч лет назад, страдали и умирали от хронических респираторных инфекций, в числе которых, вероятно был туберкулез.
Кофеин известен прежде всего как стимулятор, повышающий бодрость и физическую работоспособность, однако его влияние на глубинные процессы восстановления мозга во время сна остается предметом дискуссий. Систематический обзор 32 исследований показал, что кофеин не столько сокращает продолжительность сна, сколько меняет его нейрофизиологическое качество, подавляя медленноволновую активность мозга, и сдвигает спящий мозг в более поверхностное, возбужденное состояние.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
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.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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