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.