Воспаление вызывает повреждение тау при болезни Альцгеймера
Ученые обнаружили механизм воспаления, который, по-видимому, играет ключевую роль в образовании токсичных белков тау, которые характерны для болезни Альцгеймера и других заболеваний мозга.
Болезнь Альцгеймера - самая частая причина деменции у пожилых людей. Другие формы включают сосудистую деменцию, тельца Леви и лобно-височную деменцию (FTD).
По оценкам Национального института старения, который является одним из Национальных институтов здоровья (NIH), более 5,5 миллионов человек в Соединенных Штатах страдают деменцией из-за болезни Альцгеймера.
Недавно открытый механизм включает белковый комплекс, называемый инфламмасомой NLRP3.
Предыдущие исследования уже определили жизненно важную роль большой молекулы в запуске воспалительных веществ из-за ее расположения в иммунных клетках мозга.
В новом исследовании исследователи из Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (DZNE) и Боннского университета, оба в Германии, возглавили международную группу по исследованию инфламмасомы NLRP3 при болезни Альцгеймера и ЛТД.
Они проверили посмертные образцы мозга людей с ЛВД и без них. Они также использовали культивированные клетки мозга и мышей с характерными чертами мозга, такими как болезнь Альцгеймера и ЛТД.
Ведущим исследователем был Майкл Т. Хенека, профессор Боннского университета и директор его отдела нейродегенеративных заболеваний и геронтопсихиатрии.
Профессор Хенека также является старшим автором недавнего Природа документ о новых выводах.
В этом исследовании он и его коллеги описывают, как тау-белок трансформируется под воздействием воспалительных процессов иммунной системы мозга.
Одна из функций, которую тау-белки выполняют в здоровом мозге, - это помощь в стабилизации скелета нервной клетки или нейрона.
Однако при болезни Альцгеймера и FTD тау-белки претерпевают химические изменения, которые заставляют их отделяться от клеточного скелета и вместо этого прилипать друг к другу. Без механической устойчивости клетка рано или поздно погибнет.
Гиперфосфорилирование
То, что заставляет тау-белки отделяться от клеточного каркаса и прилипать друг к другу, - это процесс, называемый гиперфосфорилированием, который изменяет химический состав и поведение белковых молекул.
Фосфорилирование - ключевой регулятор активности белка в клетках. Он включает добавление и удаление фосфатных (PO4) групп на молекуле белка.
Гиперфосфорилирование означает, что молекула белка насыщена добавленными фосфатными (PO4) группами. В этом состоянии белок может вести себя совсем не так, как обычно.
Новые данные показывают, что инфламмасома NLRP3 запускает ферменты, которые насыщают тау-белки фосфатом до такой степени, что они отделяются от клеточного скелета и образуют сгустки.
«Похоже, что воспалительные процессы, опосредованные инфламмасомами, имеют центральное значение для большинства, если не всех, нейродегенеративных заболеваний с тау-патологией», - говорит профессор Хенека.
Команда предполагает, что этот механизм особенно важен для болезни Альцгеймера. Болезнь Альцгеймера имеет два отличительных признака: токсичные бляшки бета-амилоидного белка, которые образуются между клетками мозга, и клубки из слипшегося тау-белка, которые образуются внутри клеток.
Кроме того, бета-амилоидные бляшки начинают формироваться на ранних стадиях болезни Альцгеймера, до того, как тау-белки начинают скапливаться.
Предыдущая работа некоторых из команды уже предполагала, что инфламмасома NLRP3 является промотором накопления бета-амилоида.
Отсутствует связь между бета-амилоидом и тау
Объединение двух наборов результатов вместе показывает, что инфламмасома NLRP3 является общим фактором в формировании бета-амилоидных бляшек и клубков тау.
«Наши результаты подтверждают гипотезу амилоидного каскада для развития болезни Альцгеймера», - объясняет профессор Хенека.
«Согласно этой гипотезе, - продолжает он, - отложения [бета-амилоида] в конечном итоге приводят к развитию тау-патологии и, следовательно, к гибели клеток».
Он предполагает, что инфламмасома является «решающим недостающим звеном», которое связывает болезненные процессы бета-амилоида и тау. «Он, так сказать, передает эстафету», - замечает он.
Команда предполагает, что эти результаты приведут к новым способам лечения болезни Альцгеймера и ЛТБ путем нацеливания на процесс трансформации тау-белка.
Профессор Хенека считает, что возможно разработать лекарства, которые нацелены на патологию тау-белка, изменяя иммунный ответ.
«С развитием тау-патологии умственные способности все больше и больше снижаются. Следовательно, если удастся сдержать тау-патологию, это станет важным шагом на пути к более эффективному лечению ».
Проф. Майкл Т. Хенека
