Новое исследование, проведённое в Университете Джона Хопкинса в США, выявило сотни неправильно свёрнутых белков, которые могут способствовать развитию болезни Альцгеймера и когнитивным нарушениям.
Традиционно в исследованиях болезни Альцгеймера доминировали два вида амилоидов — бета-амилоид (A-beta) и тау-белок (tau). Эти амилоиды, или скопления неправильно свёрнутых белков, могут убивать клетки мозга и вызывать когнитивные нарушения.
Однако новое исследование обнаружило более 200 типов неправильно свёрнутых белков у крыс, которые могут быть связаны с возрастными когнитивными нарушениями.
«Наше исследование показывает, что амилоиды — это лишь вершина айсберга», — говорит Стивен Фрид, доцент кафедры химии и специалист по белкам.
Команда изучила 17 крыс, выросших в одной колонии, 7 из которых имели когнитивные нарушения. Исследователи сравнили более 2500 типов белков в гиппокампе — части мозга, отвечающей за пространственное обучение и память.
Фрид и его коллеги определили, где отдельные белки были деформированы или неправильно свёрнуты. Более 200 белков были неправильно свёрнуты у крыс с когнитивными нарушениями, но не у других 10 крыс, что позволяет предположить, что некоторые из этих неправильно свёрнутых белков способствуют когнитивным нарушениям.
Неправильно свёрнутый белок не может выполнять задачи, необходимые для правильного функционирования клетки, поэтому клетки идентифицируют неправильно работающие белки и уничтожают их.
«Амилоиды — это накопление деформированных белков. Они большие, уродливые, и их легко увидеть под микроскопом, поэтому неудивительно, что они привлекают наше внимание, — объясняет Фрид. — Но мы видим сотни белков, которые неправильно сворачиваются и не слипаются в амилоиды, но всё равно, по-видимому, влияют на работу мозга».
По данным Всемирной организации здравоохранения, в мире 57 миллионов человек страдают деменцией, причём болезнь Альцгеймера является наиболее распространённой формой, на которую приходится 60–70% этих случаев.
В Австралии деменция является второй по значимости причиной смерти, и, по оценкам, 433 300 человек в стране в настоящее время живут с этим заболеванием.
«Многие из нас сталкивались с тем, что любимый человек или родственник теряли способность выполнять повседневные задачи, требующие когнитивных способностей, — говорит Фрид. — Понимание того, что физически происходит в мозге, может привести к разработке более эффективных методов лечения и профилактических мер».
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, ставит под сомнение существующее представление о том, что неправильно свёрнутые белки нарушают работу мозга только тогда, когда они обнаруживаются в виде амилоидных бляшек.
«Мы считаем, что существует множество белков, которые могут быть неправильно свёрнуты, не образовывать амилоиды и при этом создавать проблемы, — говорит Фрид. — И это говорит о том, что у этих неправильно свёрнутых белков есть способы обойти систему контроля в клетке».
Исследовательская группа планирует изучить эти неправильно свёрнутые белки с помощью микроскопов высокого разрешения. Это позволит команде получить более детальное представление об их деформациях на молекулярном уровне в надежде найти более эффективные методы лечения.