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.
Около четырех миллиардов лет назад Солнечная система пребывала в хаосе: гигантские планеты сближались, меняли орбиты и выбрасывали своих соседей в межзвездное пространство. Хотя шансы на «выживание» лун Юпитера и Урана в этот период были крайне малы, астрономы показали, что их судьба может хранить следы древней катастрофы с участием «потерянной» планеты.
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.
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 эпоху искусственного интеллекта и стремительного развития технологий знание языка становится инструментальной компетенцией, а умение работать с учетом культурного контекста — стратегической. В День филолога, кандидат педагогических наук Екатерина Щавелева, заведующая кафедрой иностранных языков и коммуникативных технологий НИТУ МИСИС рассказывает, как гуманитарное образование приобретает новую ответственность и какое будущее у межкультурной коммуникации.
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