АЛЗХЕИМЕР-ОВА БОЛЕСТ: ЋЕЛИЈСКИ МЕХАНИЗАМ УКЛАЊА ОШТЕЋЕНИ ПРОТЕИН

Накупљање неисправних тау протеина је истакнута карактеристика неуродегенеративних болести попут Алцхајмерове болести. Неисправни протеини формирају клупке које ремете функцију мозга и убијају нервне ћелије или неуроне.

Експерименти у људским ћелијским културама откривају механизам путем којег научници могу да регулишу неисправан ниво тау протеина.

Сада су научници идентификовали молекул који игра виталну улогу у спречавању накупљања токсичних тау протеина у мозгу.

Молекул, који носи назив вакуоларни протеин сортирање 35 (ВПС35), идентификује и уклања неисправне тау протеине из неурона.

Користећи људске ћелије, истраживачи са Медицинског факултета Левис Катз (ЛКСОМ) са Универзитета Темпле у Филаделфији, Пенсилванија, показали су да могу да контролишу накупљање тау мењањем нивоа ВПС35.

Налазе описују у а Молекуларна психијатрија студијски рад.

„Велики део онога што ВПС35 ради“, каже виши аутор студије проф. Доменицо Пратицо, директор ЛКСОМ-овог Алзхеимер-овог центра у храму, „је разврставање и транспорт дисфункционалних протеина до места разградње“.

Истраживач и његове колеге такође су открили да ефекат ВПС35 на тау зависи од активности катепсина Д, ензима који разграђује протеине у ћелијама.

Неурони осетљиви на дефектне протеине

За функционисање ћелија неопходно је правилно савијање протеина. Ако се погрешно преклопе, не раде правилно и могу пореметити виталне процесе. Да би се заштитили од овога, ћелије имају механизме за уклањање неисправних протеина.

Ипак, долази до накупљања неисправних протеина. Неурони су посебно осетљиви на погрешно састављене наслаге протеина због своје јединствене биологије. Ова рањивост може објаснити зашто се акумулација неисправног протеина често јавља у неуродегенеративним болестима.

Тау је један од најчешћих протеина који ствара токсичне наслаге у мозгу. Научници ово стање називају тауопатија.

Претходне студије су већ нагласиле да се проблеми са ВПС35 јављају код Алзхеимерове болести. Ове студије су такође показале да људи са Алцхајмеровом болешћу имају мање ВПС35 у мозгу.

Међутим, до недавног истраживања није било јасно како се ВПС35 односио на тау накупљање.

Професор Пратицо каже да су он и његов тим кренули да утврде да ли ВПС35 има улогу у чишћењу неисправног тау у ћелијама.

Снижавање ВПС35 повећава тау наслаге

За своју студију тим је користио мождано ткиво људи оболелих или од прогресивне над-нуклеарне парализе (ПСП) или од Пикове болести. Одабрали су ова два стања јер њихове токсичне наслаге протеина потичу само из оштећеног тау.

Насупрот томе, мозак људи са Алцхајмеровом болешћу има тенденцију да акумулира наслаге два оштећена протеина: бета-амилоида и тау.

Истраживачи су открили да су нивои ВПС35 у узорцима ПСП-а и Пицкс-а били за 50% нижи него у можданом ткиву људи који нису имали неуродегенеративну болест.

У експериментима на култивисаним људским ћелијама открили су да могу директно да контролишу количину тау накупљања променом нивоа ВПС35. Поред тога, открили су да ефекат зависи од активности катепсина Д.

Ово је прва студија која је показала да ВПС35 има улогу у таупатији.

Синаптичка повезаност смањена за 40-50%

Тим је затим променио ниво ВПС35 код мишева са нагомилавањем тау у мозгу. Показали су да је смањење ВПС35 погоршало памћење и способности учења животиња и ослабило контролу кретања.

Када су истраживачи испитали мождана ткива животиња, открили су да је снижавање ВПС35 пореметило синапсе у неуронима и знатно оштетило њихову способност комуникације.

Животиње су изгубиле око 40-50% своје „синаптичке повезаности“ као резултат смањења ВПС35.

Тим сугерише да би могло бити могуће развити лек који враћа функцију ВПС35 код неуродегенеративних болести. Они већ планирају да истраже ову могућност.

Проф. Пратицо сугерише да би циљање на механизам уместо на ензим могао бити одрживији приступ.