Su Alzheimerio liga ir demencija susiję klaidingai sulankstyti baltymai nustatyti didesni nei anksčiau manyta

Dešimtmečius Alzheimerio ligos tyrimų istorija daugiausia dėmesio skyrė kovai tarp amiloido A-beta ir tau, kurie abu gali sunaikinti neuronus ir sutrikdyti smegenų funkciją. Tačiau nauji tyrimai rodo, kad šios lipnios plokštelės smegenyse gali veikti ne vieni.

Johnso Hopkinso universiteto tyrėjai žiurkėse nustatė daugiau nei 200 netinkamai susilanksčiusių baltymų tipų, kurie gali būti susiję su su amžiumi susijusiu kognityviniu nuosmukiu.

Šie atradimai galėtų atverti kelią naujų terapinių taikinių ir gydymo būdų žmonėms atradimui, kurie galėtų palengvinti milijonų vyresnių nei 65 metų žmonių, sergančių Alzheimerio liga, demencija ar kitomis ligomis, kurios senstant atima jiems atmintį ir savarankiškumą, kančias.

„Amiloidai yra deformuotų baltymų sankaupos. Jie dideli, negražūs ir lengvai matomi mikroskopu, todėl nenuostabu, kad jie patraukia mūsų dėmesį. Tačiau matome šimtus baltymų, kurie yra neteisingai sulankstyti taip, kad nesudaro amiloidinių sankaupų, tačiau atrodo, kad jie veikia smegenų funkciją“, – teigė Stephenas Friedas, chemijos docentas ir baltymų mokslininkas, tyrinėjantis, kaip smegenų molekulės keičiasi su amžiumi.

„Mūsų tyrimai rodo, kad amiloidai yra tik ledkalnio viršūnė.“

Rezultatai buvo paskelbti žurnale „Science Advances“.

Siekdamas suprasti molekulinius skirtumus tarp senstančių, protiškai aštrių ir silpnėjančių smegenų, Friedas ir jo komanda ištyrė 17 dvejų metų žiurkių, augintų toje pačioje kolonijoje. Septynios žiurkės prastai atliko atminties ir problemų sprendimo testus ir buvo laikomos turinčiomis kognityvinių sutrikimų, o 10 žiurkių pasirodė taip pat gerai, kaip ir šešių mėnesių žiurkės.

Tuomet tyrėjai išmatavo daugiau nei 2500 tipų baltymų hipokampe – smegenų dalyje, susijusioje su erdviniu mokymusi ir atmintimi.

Pirmą kartą mokslininkai sugebėjo nustatyti, ar daugelio baltymų atveju atskiri baltymai buvo deformuoti, ar neteisingai sulankstyti, o tai leido tyrėjams nustatyti, kurie baltymai buvo neteisingai sulankstyti visose žiurkėse ir buvo susiję su senėjimu apskritai, o kurie buvo neteisingai sulankstyti tik kognityvinių sutrikimų turinčiose žiurkėse.

Kognityvinių sutrikimų turinčių žiurkių organizme daugiau nei 200 baltymų buvo deformuoti, tačiau kognityviai sveikų žiurkių organizme jie išlaikė savo formą, o tyrėjų teigimu, kai kurie iš šių baltymų prisideda prie kognityvinio nuosmukio.

Neteisingai susilankstę baltymai negali atlikti užduočių, reikalingų tinkamam ląstelės funkcionavimui, todėl ląstelės turi natūralią stebėjimo sistemą, kuri atpažįsta ir sunaikina šiuos „nekenksmingus“ baltymus. Anksčiau tyrėjai manė, kad netinkamai susilankstę baltymai, ypač A-beta ir tau, sukelia problemų tik tada, kai jie sulimpa į amiloidus.

„Manome, kad yra daug baltymų, kurie gali neteisingai susilankstyti, nesudaryti amiloido ir vis tiek sukelti problemų“, – sakė Friedas. „Ir tai rodo, kad šie deformuoti baltymai kažkaip išvengia šios stebėjimo sistemos ląstelėje.“

Tačiau tiksliai, kaip šie neteisingai sulankstyti baltymai ištrūksta iš ląstelės „saugumo sistemos“, lieka paslaptis.

Toliau komanda planuoja deformuotus baltymus tirti didelės skiriamosios gebos mikroskopais, kad gautų išsamesnį vaizdą apie tai, kaip jų deformacijos atrodo molekuliniame lygmenyje.

„Daugelis iš mūsų esame patyrę, kaip mylimas žmogus ar giminaitis tampa mažiau pajėgus atlikti kasdienes užduotis, kurioms reikalingi kognityviniai gebėjimai“, – sakė Friedas.

„Supratimas, kas fiziškai vyksta smegenyse, galėtų padėti geriau gydyti ir užkirsti kelią įvairioms problemoms.“