Количество неправильно свернутых белков, связанных с болезнью Альцгеймера и деменцией, оказалось больше, чем считалось ранее

На протяжении десятилетий история исследований болезни Альцгеймера была сосредоточена на борьбе между амилоидами A-бета и тау, оба из которых могут убивать нейроны и влиять на способность мозга функционировать. Однако новое исследование предполагает, что эти липкие бляшки в мозге могут действовать не в одиночку.

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса выявили более 200 типов неправильно свернутых белков у крыс, которые могут быть связаны с возрастным снижением когнитивных способностей.

Эти открытия могут проложить путь к поиску новых терапевтических мишеней и методов лечения у людей, которые могли бы облегчить страдания миллионов людей старше 65 лет, страдающих от болезни Альцгеймера, деменции или других заболеваний, лишающих их памяти и независимости с возрастом.

«Амилоиды - это скопления деформированных белков. Они большие, уродливые и их легко увидеть под микроскопом, поэтому неудивительно, что они привлекают наше внимание. Но мы видим сотни белков, которые сворачиваются неправильно таким образом, что они не образуют амилоидные скопления, и всё же, похоже, влияют на работу мозга», - сказал Стивен Фрид, доцент химии и специалист по белкам, изучающий, как молекулы в мозге меняются с возрастом.

«Наши исследования показывают, что амилоиды - это лишь вершина айсберга».

Результаты были опубликованы в журнале Science Advances.

Чтобы понять молекулярные различия между пожилыми мозгами, которые остаются умственно острыми, и теми, что переживают упадок, Фрид и его команда изучили 17 двухлетних крыс, выросших в одной колонии. Семь крыс показали плохие результаты в тестах на память и решение задач и были признаны когнитивно нарушенными, в то время как десять показали такие же хорошие результаты, как и шестимесячные крысы.

Затем исследователи измерили более 2500 типов белков в гиппокампе - части мозга, связанной с пространственным обучением и памятью.

Впервые учёным удалось определить для большого количества белков, являются ли отдельные белки деформированными или свернутыми неправильно, что позволило исследователям выяснить, какие белки сворачиваются неправильно у всех крыс и связаны со старением в целом, а какие - сворачиваются неправильно только у когнитивно нарушенных крыс.

Более 200 белков были деформированы у когнитивно нарушенных крыс, но сохраняли свои формы у когнитивно здоровых крыс. Эти данные, по словам исследователей, позволяют предположить, что некоторые из этих белков способствуют когнитивному упадку.

Неправильно свернутые белки не могут выполнять задачи, необходимые для правильного функционирования клетки, поэтому у клеток есть естественная система надзора, которая выявляет и уничтожает эти «непослушные» белки. Ранее исследователи считали, что неправильно свернутые белки - конкретно A-бета и тау - вызывают нарушения только тогда, когда они слипаются в амилоиды.

«Мы думаем, что существует множество белков, которые могут сворачиваться неправильно, не образовывать амилоиды и всё же оставаться проблемными», - сказал Фрид. - «И это предполагает, что эти деформированные белки каким-то образом избегают этой системы надзора в клетке».

Однако то, как именно эти неправильно свернутые белки ускользают от «охранной системы» клетки, остаётся загадкой.

Далее команда планирует изучить деформированные белки под микроскопами с высоким разрешением, чтобы получить более детальное представление о том, как выглядят их деформации на молекулярном уровне.

«Многие из нас сталкивались с тем, как близкий человек или родственник становится менее способным выполнять повседневные задачи, требующие когнитивных способностей», - сказал Фрид.

«Понимание того, что физически происходит в мозге, может привести к лучшим методам лечения и профилактики».