Как амилоидный белок губит нейрон

Болезнь Альцгеймера начинается из-за осадка бета-амилоида: молекулы этого белка слипаются друг с другом, образуя массивные отложения в нейронах. Эти отложения не дают нейрону нормально работать и в конечном счёте приводят клетку к гибели.

Но что именно при этом происходит с нейроном, мы до сих пор плохо представляем. Высказывались предположения о том, что белковые отложения провоцируют воспаление, окислительный стресс и нарушения в обмене кальцием между клеткой и средой.

Эксперименты исследователей из Университета Мичигана (США) подтверждают правильность последней гипотезы: бета-амилодные образования действительно нарушают кальциевый обмен, и нейрон перестаёт справляться со своими функциями. Белок образует поры в мембране нейрона, и можно предположить, что чем его больше, тем сильнее эффект. Но это не совсем так — наиболее токсичными для клеток были умеренные концентрации бета-амилоида.

Эксперимент состоял в том, что исследователи выдерживали разные количества белка с липидными бислоями, имитировавшими клеточную мембрану. Так можно было понять, какое количество белковых молекул необходимо для образования пор. Одновременно такими же количествами белка обрабатывали культуру человеческих нервных клеток — чтобы определить меру физиологической токсичности.

Как пишут исследователи в веб-журнале PLoS ONE, самыми токсичными оказались не большие и не маленькие количества бета-амилоида, а средние. Если белка было слишком мало, он плохо формировал поры; то же самое повторялось, если его было много. В итоге пик смертности клеток приходился на некое среднее значение. То есть, получается, даже если нейрон завален бета-амилоидными отложениями, для него это не так уж плохо — его мембрана всё равно сможет поддерживать правильный кальциевый баланс.

Всё это, разумеется, имеет в первую очередь практическое значение: если наиболее опасными для нейрона являются умеренные количества вредного белка, то и возможная терапия должна быть нацелена на то, чтобы препятствовать белку формировать мембранные поры на этой стадии. Можно даже предположить, что в лечебных целях нужно будет преднамеренно повышать содержание бета-амилоида в мозгу, чтобы лишить его токсичности. Хотя для непосвящённого уха это звучит как предложение при первых признаках отравления выпить ещё больше яда, чтобы скорее выздороветь…

Подготовлено по материалам Medical Xpress.

Болезнь Альцгеймера начинается из-за осадка бета-амилоида: молекулы этого белка слипаются друг с другом, образуя массивные отложения в нейронах. Эти отложения не дают нейрону нормально работать и в конечном счёте приводят клетку к гибели.

Но что именно при этом происходит с нейроном, мы до сих пор плохо представляем. Высказывались предположения о том, что белковые отложения провоцируют воспаление, окислительный стресс и нарушения в обмене кальцием между клеткой и средой.

Эксперименты исследователей из Университета Мичигана (США) подтверждают правильность последней гипотезы: бета-амилодные образования действительно нарушают кальциевый обмен, и нейрон перестаёт справляться со своими функциями. Белок образует поры в мембране нейрона, и можно предположить, что чем его больше, тем сильнее эффект. Но это не совсем так — наиболее токсичными для клеток были умеренные концентрации бета-амилоида.

Эксперимент состоял в том, что исследователи выдерживали разные количества белка с липидными бислоями, имитировавшими клеточную мембрану. Так можно было понять, какое количество белковых молекул необходимо для образования пор. Одновременно такими же количествами белка обрабатывали культуру человеческих нервных клеток — чтобы определить меру физиологической токсичности.

Как пишут исследователи в веб-журнале PLoS ONE, самыми токсичными оказались не большие и не маленькие количества бета-амилоида, а средние. Если белка было слишком мало, он плохо формировал поры; то же самое повторялось, если его было много. В итоге пик смертности клеток приходился на некое среднее значение. То есть, получается, даже если нейрон завален бета-амилоидными отложениями, для него это не так уж плохо — его мембрана всё равно сможет поддерживать правильный кальциевый баланс.

Всё это, разумеется, имеет в первую очередь практическое значение: если наиболее опасными для нейрона являются умеренные количества вредного белка, то и возможная терапия должна быть нацелена на то, чтобы препятствовать белку формировать мембранные поры на этой стадии. Можно даже предположить, что в лечебных целях нужно будет преднамеренно повышать содержание бета-амилоида в мозгу, чтобы лишить его токсичности. Хотя для непосвящённого уха это звучит как предложение при первых признаках отравления выпить ещё больше яда, чтобы скорее выздороветь…

Подготовлено по материалам Medical Xpress.