Учёные обнаружили более 200 скрытых белков, связанных с развитием болезни Альцгеймера

Графическое изображение протеасомы, которая разрушает неправильно свёрнутые и повреждённые белки внутри клетки. Автор: Fried Lab, Университет Джонса Хопкинса

На протяжении десятилетий исследования болезни Альцгеймера фокусировались на двух основных виновниках — бета-амилоидных и тау-белках, которые образуют бляшки в мозге и разрушают нейроны. Однако новое исследование предполагает, что эти «липкие» белковые отложения могут быть не единственными участниками процесса.

Учёные из Университета Джонса Хопкинса обнаружили более 200 видов неправильно свёрнутых белков у крыс, которые могут быть связаны с возрастным снижением когнитивных функций. Открытие может привести к разработке новых терапевтических мишеней и методов лечения для миллионов людей старше 65 лет, страдающих болезнью Альцгеймера, деменцией и другими заболеваниями, лишающими их памяти и независимости с возрастом.

«Амилоиды — это скопления деформированных белков. Они большие, уродливые и легко видны под микроскопом, поэтому логично, что они привлекают наше внимание. Но мы видим сотни белков, которые сворачиваются неправильно, не образуя амилоидов, и всё же влияют на работу мозга», — объясняет Стивен Фрид, доцент кафедры химии и специалист по белкам, изучающий молекулярные изменения в мозге при старении. «Наше исследование показывает, что амилоиды — лишь верхушка айсберга».

Результаты исследования были опубликованы 11 июля в журнале Science Advances.

Чтобы понять молекулярные различия между стареющим мозгом, сохраняющим ясность ума, и мозгом с когнитивными нарушениями, команда Фрида изучила 17 двухлетних крыс, выращенных в одинаковых условиях. Семь крыс показали плохие результаты в тестах на память и решение задач, а десять справились так же хорошо, как шестимесячные особи.

Исследователи измерили более 2500 типов белков в гиппокампе — области мозга, отвечающей за пространственное обучение и память. Впервые учёные смогли определить, какие белки деформированы у всех крыс (что связано со старением в целом), а какие — только у когнитивно ослабленных особей.

Более 200 белков оказались неправильно свёрнутыми у крыс с когнитивными нарушениями, но сохраняли нормальную структуру у здоровых. Это указывает на их возможную роль в развитии когнитивного спада.

«Мы думаем, что существует множество белков, которые могут сворачиваться неправильно, не образуя амилоидов, но всё равно создавать проблемы», — говорит Фрид. «Это говорит о том, что такие белки каким-то образом ускользают от клеточной системы контроля».

Следующим шагом команды станет изучение деформированных белков под высокоточными микроскопами для понимания их молекулярной структуры.

«Многие из нас сталкивались с тем, как близкие люди теряют способность выполнять повседневные задачи, требующие когнитивных усилий», — отмечает Фрид. «Понимание физических процессов в мозге может привести к созданию более эффективных методов лечения и профилактики».

Источники: sciencedaily.com, материалы Университета Джонса Хопкинса.