Алцхајмерова болест: Како расту тау заплете?
Ново истраживање у Часопис за биолошку хемију разбија процес кроз који тау заплети расту онолико дуго колико и они. Налази могу довести до нових терапија којима је циљ стварање тау агрегата код Алзхеимерове болести.
Једно од обележја Алзхеимерове болести су такозвани тау клупци. Тау је протеин који се налази у аксонима нервних ћелија.
Прецизније, тау помаже у формирању микротубула - основних структура које транспортују хранљиве материје унутар нервних ћелија.
У здравом мозгу, протеин тау помаже да ове микротубуле остану равне и јаке. Али код Алцхајмерове болести тау се руши у агрегате који се називају запетљавањем. Када се то догоди, микротубуле више не могу да одржавају транспорт хранљивих састојака и других есенцијалних супстанци у нервним ћелијама, што на крају доводи до ћелијске смрти.
Колико ови тау заплете могу бити токсични и штетни и колико се могу проширити, зависи од њихове дужине. Међутим, до сада научници нису знали зашто су неки тау заплети дужи од других у Алцхајмеровој болести или како ти агрегати уопште расту толико дуго.
Али сада су научници са Државног универзитета Охајо у Коламбусу осмислили математички модел који им је помогао да објасне који биолошки процеси леже иза стварања тау клупка.
Ново истраживање, које су спровели Царол Хусеби, Јефф Курет и Ралф Бундсцхух, објашњава како расти и достижу различите дужине.
Како се тау фибриле издужују
Хусеби и колеге започели су са основним моделом тау агрегације у два корака. Први корак састоји се од два тау протеина који се полако везују, а други корак укључује додатне тау молекуле који се вежу за два протеина.
Истраживачи су овај основни модел проширили на додатне начине понашања тау фибрила. Научници су претходно описали фибриле као „расплетене сплетке“.
Измењени модел предвиђао је да ће се протеин тау разбити на неколико кратких влакана. Међутим, истраживачи су знали да под микроскопом тау клупке откривају дугачка, а не кратка влакна.
Дакле, у покушају да објасне несклад између онога што је модел предвидео и микроскопске стварности, истраживачи су се запитали да ли се краће фибриле удружују да би формирале дуге фибриле, на сличан начин као и надоградња косе.
Даљи експерименти у којима су научници етикетирали тау фибриле са флуоресцентним бојама открили су да су заиста дуга влакна била сачињена од краћих влакна различите боје које су се спајале на крајевима.
Према сазнањима аутора, ови налази по први пут показују да тау фибриле могу да расту у величини додавањем више од само једног протеина одједном. Уместо тога, краће фибриле могу да се прикаче једна за другу, брже продужавајући фибрилу.
Коаутор студије Курет објашњава да налази могу расветлити како се тау запетљавања - и имплицитно сама болест - могу проширити из једне ћелије у другу. Једном када се дуга влакна „распадну на мале комаде, они могу да се дифундирају, олакшавајући им кретање од ћелије до ћелије“, каже он.
Даље, кажу истраживачи, налази помажу да се разјасни како тау фибриле могу нарасти на стотине нанометара. Такође, такво знање може довести до нове класе лекова, која би могла спречити тау да се агрегира.
У будућности научници планирају да измене свој модел како би узели у обзир многе нијансе које чине тау протеин толико сложеним. На пример, ова серија експеримената користила је само једну врсту тау, али постоји шест изоформи протеина. Такође, хемијски процеси, попут фосфорилације, могу даље променити структуру протеина.
