Исследователи обнаружили механизм, с помощью которого клетки могут запускать процесс реконструкции белков неправильной формы, накапливающихся в мозге пациентов страдающих деменцией, что до сих пор считалось практически невозможным.
анонсы и реклама

Новое понимание того, как токсичные белки накапливаются в мозге людей с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезни Альцгеймера и Паркинсона, могут послужить основой для поиска новых более эффективных методов лечения этих патологий.

реклама

Как оказалось, именно клетки, вырабатывающие анормальные протеины, являются ключом к к решению проблемы.

В клетке находится  особый органоид  так называемый эндоплазматический ретикулумом (ЭПР). Если представить, что клетки - это города , то ЭПР - это железная дорога: которая отвечает за транспортировку ключевых элементов и важной информации. ЭПР позволяет не только перемещать белки и различные молекулы в межклеточном пространстве, но и изменять их. Процесс преобразования и модификации белков необходим для многих процессов в организме, и в случае необходимости "эндоплазматическая сеть может перейти в режим повышенной работоспособности".

"Точно так же, как мы испытываем стресс в результате напряженной работы, так и клетки находятся в стрессовом состоянии, если им приходится производить большое количество белков", - говорит доктор Эдуард Авезов, исследователь деменции в Кембриджском университете и один из авторов нового исследования. "Этот стресс оказывается очень полезным, к примеру, когда наш организм обнаруживает инфекцию и нуждается в производстве дополнительных антител".

Однако исследователи задались вопросом, может ли такая ответная реакция на стресс быть причиной образования токсичных, деформированных белков в мозге пациентов с деменцией. Именно эти белки в дальнейшем вызывают необратимые повреждения нервных волокон (например, при болезни Альцгеймера аномальные концентрации тау-белков, приводят к формированию запутанных конструкции между клетками, отвечающих за память, разрушая в конечном итоге мозговую ткань)

Ученые подвергли клетки, культивируемые в лаборатории стрессовым нагрузкам (ЭПР стрессу), рассчитывая обнаружить в них новые образования токсичных белков.

"Мы были поражены, обнаружив, что стрессовая нагрузка фактически устраняет эти скопления, причем не за счет их уничтожения или очистки, а путем распутывания токсичных конструкций, позволяя им в будущем формироваться в правильные формы", - заявил исследователь.

До сих пор исследователи считали, что после образования этих белковых агрегатов избавиться от них практически невозможно. Однако в данном случае был обнаружен механизм, способный восстанавливать белки внутри клетки, которая к тому же их и воспроизвела.

"Понимание того, что стресс запускает такой механизм, открывает огромные возможности для поиска методов профилактики заболеваний, в частности, путем пробуждения этой естественной способности клеток", - считают авторы исследования.

Вместе с тем важно понимать, что стресс клеток мозга пациентов с деменцией не является эффективным методом лечения, поскольку стрессовые клетки могут вызвать дальнейшее повреждение окружающих тканей. Тем не менее, полученные сведения о молекулярной системе, которая способна распутывать ошибочные структуры тау-белков, могут способствовать поиску уже используемых в медицине лекарств, обладающие аналогичным действием.

Кстати, одним из соединений, способствующих разворачиванию токсичных агрегатов, является белки теплового шока (HSP, heat shock proteins HSP) экспрессия которых зависит от роста температуры. По словам Авезова, изучение этого вопроса может дать ответ на пока необъяснимый факт: люди в скандинавских странах, регулярно посещающие сауну, менее подвержены риску развития деменции.

"Одно из возможных объяснений этого явления заключается в том, что небольшой стресс вызывает повышенную активность HSP, помогая ликвидировать запутанные структуры тау белков наносящие вред синоптическим связям между нейронами головного мозга".

анонсы и реклама

Источники: Science Focus, Neuroscience, Nature
(https://ru.wikipedia.org/wiki/Эндоплазматический_ретикулум)
(https://r u.wikipedia.org/wiki/Белки_теплового_шока)
(https://www.nature.com/articles/s41467-022-30238-2)
(https://www.neuroscience.cam.ac.uk/directory/profile.php?edward769) (https://www.sciencefocus.com/news/dementia-break-down-toxic-proteins-damaging-brain/)

За пост начислено вознаграждение
Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.
1
Показать комментарии (1)

Популярные новости

Сейчас обсуждают