Более 55 миллионов человек во всем мире боятся болезни Альцгеймера — самой распространенной формы деменции, которая приводит к гибели клеток головного мозга. Накопление амилоидных бляшек в мозге играет важную роль в развитии недуга, однако точный механизм их формирования до сих пор остается загадкой.
Всемирная организация здравоохранения прогнозирует увеличение заболеваемости болезнью Альцгеймера до 78 миллионов человек к 2030 году, а к 2050 году — до 139 миллионов. Такие показатели являются еще одной причиной для поиска новых методов диагностики и терапии этого нейродегенеративного заболевания.
Международная группа исследователей из Лимерикского университета (Ирландия) и лаборатории EMPA (Швейцария) добилась значительных успехов в визуализации процессов на поверхности амилоидных фибрилл, а также обнаружила среди них особый подвид белков-суперраспространителей. опубликованы в журнале Science Advances.
Болезнь Альцгеймера проявляется постепенным повреждением головного мозга, что приводит к нарушению памяти, когнитивных и двигательных функций вследствие воспаления, отмирания тканей и накопления амилоидных бляшек. Причины этого нейродегенеративного заболевания до сих пор неизвестны, хотя ранее ученые… обнаружилиПрививки от гриппа, столбняка, полиомиелита и бешенства значительно снижают вероятность развития этих заболеваний.
Бета-амилоиды Aβ-42 – неправильно свернутые белки, способствующие образованию новых олигомеров на поверхности существующих фибрилл во время вторичной нуклеации, когда зрелые фибриллы катализируют появление новых олигомерных структур. Исследователи впервые пронаблюдали весь процесс формирования — от начала до завершения — в реальном времени с помощью атомно-силовой микроскопии (AFM) за 250 часов.
Белки в солевом растворе сохраняли свою форму, что близко к их природной среде в организме человека. Такой метод исключил искажение структуры и поведения белков из-за воздействия внешних факторов, а новая технология визуализации позволила получить изображения фибрилл с разрешением менее 10 нанометров при комнатной температуре. Предыдущие методы анализа могли изменять форму и места адсорбции белков.
Экспериментальные наблюдения по механизмам взаимодействия олигомеров и фибрилл дополнили с помощью метода молекулярного моделирования. В результате выявились белки-суперраспространители, обладающие высокой каталитической активностью, которая привлекает новые олигомеры для образования вторичных фибрилл. Таким образом, за ускоренное распространение токсичных растворимых белков в тканях головного мозга отвечают именно суперраспространители.
Мы приближаемся к пониманию распространения белков в мозге при болезни Альцгеймера. Это открытие может способствовать созданию новых методов диагностики и терапии. объяснилОдин из авторов научной работы — Питер Нирмалрадж из лаборатории EMPA.
Открытие белков-суперраспространителей и их влияния на развитие болезни новыми методами визуализации имеет важное значение для диагностики и лечения недугов, пока неизлечимых.