Учените откриха вероятната истинска причина за болестта на Алцхаймер

Учени от Калифорнийския университет в Ривърсайд предложиха ново обяснение за това как може да започне болестта на Алцхаймер. Според тяхната теория заболяването може да се задейства не поради натрупването на плаки в мозъка, а когато един протеин започне да пречи на нормалната работа на друг протеин вътре в нервните клетки.

Дълги години изследванията на болестта на Алцхаймер бяха съсредоточени върху бета-амилоида (Aβ) – протеин, който образува отлагания в мозъка на пациентите. Тази теория получи подкрепа, тъй като наследствените мутации, повишаващи нивото на Aβ, могат да предизвикат ранна форма на болестта на Алцхаймер. Въпреки това, въпреки хилядите клинични изпитвания, насочени към отстраняването на Aβ, тези методи на лечение като цяло не успяха да спрат болестта или да обърнат нейното развитие.

На учените отдавна им е известно, че друг протеин, наречен тау се натрупва в мозъка на пациентите с Алцхаймер. Досега оставаше неясно как точно са свързани тау и Аβ. Новото изследване посочва пряко взаимодействие между тези два белтъка.

„Освен деменцията, за диагностицирането на болестта на Алцхаймер е необходимо натрупване в мозъка както на Аβ, така и на тау-протеина, но много лаборатории се фокусират върху ролята на единия и пренебрегват другия.“

казва Райън Джулиан, професор по химия в Университета на Калифорния в Ривърсайд и водещ автор на изследването

Тау обикновено спомага за стабилизирането на микроскопични структури, известни като микротубули. Тези миниатюрни тръбовидни структури служат като транспортни пътища вътре в нервните клетки, доставяйки необходимите вещества до различни части на неврона. Без функциониращи микротубули невроните трудно транспортират молекулите, необходими за оцеляването и комуникацията им.

Изследователската група забеляза, че участъкът от тау, отговорен за свързването с микротубули е много подобен на Аβ по размер и структура. Това наблюдение ги подтикна да се запитат дали Аβ също може да се свързва с микротубулите. За да проверят това, учените прикачиха флуоресцентен маркер към Аβ. Проследявайки промените в неговото движение и светене, те успяха да определят кога белтъкът се прикрепя към микротубулите. Експериментите показаха, че Аβ и тау се свързват с микротубулите с еднаква сила. В резултат на това, когато Аβ се натрупва вътре в невроните, той потенциално може да измести тау от нормалното му място.

„Нашата работа показва, че бета-амилоидът и тау се конкурират за едни и същи места за свързване върху микротубулите и че Аβ може да попречи на правилното функциониране на тау.“

каза Джулиан Нов възможен фактор, предизвикващ болестта на Алцхаймер

Според изследователите болестта на Алцхаймер може да започне, когато Аβ измести тау от микротубулите. Веднага щом това се случи, вътрешната транспортна мрежа на клетката може да започне да се разрушава. В същото време тау може да започне да се държи необичайно. Без нормално взаимодействие с микротубилите протеинът може да се слепва и да се премества в области на невроните, където обикновено няма място. Този модел предполага, че натрупването на Aβ и тау може да е следствие от по-дълбоки клетъчни проблеми, а не първопричина за заболяването. Тази идея може да помогне за обяснението на няколко дългогодишни загадки в изследванията на болестта на Алцхаймер.

Например, плаките, състоящи се от Аβ, често се образуват извън клетките. Ако ключовото увреждане възниква, когато Аβ пречи на тау вътре в невроните, тогава тези външни плаки може би не нарушават пряко функционирането на тау или на поддържаните от него микротубули.

Предложеният механизъм също така съвпада с данните, че естественият процес на преработка на отпадъците в мозъка става по-малко ефективен с напредването на възрастта. Процесът, известен като автофагия обикновено отстранява нежеланите протеини, включително Аβ от клетките. Със забавянето на автофагията при възрастните хора Аβ може да се натрупва вътре в невроните и все по-активно да се конкурира с тау за достъп до микротубулите.

Допълнителни наблюдения също потвърждават тази теория. Някои скорошни проучвания сочат, че литият може да намали риска от болестта на Алцхаймер, докато по-ранни изследвания показаха, че той спомага за стабилизирането на микротубулите. Тези резултати повдигат въпроса дали защитата на микротубулите може да помогне за противодействие на някои вредни ефекти, предизвикани от Аβ.

Ако бъдещи проучвания потвърдят тези резултати, те могат да повлияят на посоката на разработването на лекарства срещу болестта на Алцхаймер. Вместо да се съсредоточават изключително върху отстраняването на протеиновите натрупвания, изследователите биха могли да насочат усилията си към взаимодействието между Аβ и микротубулите. Друга потенциална стратегия би била усилването на способността на клетките да се прочистват от Аβ, преди той да се натрупа вътре в невроните.