Российские медики нашли «виновника» болезни Альцгеймера

Структура «английского мутанта». Изображение: Владимир Польшаков

Ученые из МГУ имени Ломоносова, Института молекулярной биологии РАН и Лондонского королевского колледжа обнаружили механизм, «запускающий» процесс развития болезни Альцгеймера. Открытие в перспективе позволит создать новые химические соединения, которые смогут стать эффективным лекарством.

Болезнь Альцгеймера — широко распространенное дегенеративное заболевание центральной нервной системы, приводящее к утрате умственных способностей. До настоящего времени болезнь Альцгеймера считалась неизлечимым заболеванием.

Одной из наиболее общепринятых гипотез развития болезни Альцгеймера считается амилоидная гипотеза. Амилоиды представляют собой молекулярную конструкцию белкового типа и в нормальном состоянии защищают нервные клетки мозга. Но иногда после того, как амилоиды закончат свою работу, вместо того чтобы выводиться из организма, они остаются в нем и объединяются в токсичные агрегаты. О начальном этапе опасного превращения было известно очень мало.

«Спусковым крючком», запускающим каскад процессов, которые приводят к болезни Альцгеймера, считается цинк. Но каким образом он связан с этим процессом, до сих пор оставалось неясным. Авторы работы поставили перед собой задачу прояснить этот вопрос. Статья о новом исследовании опубликована в журнале Scientific Reports. Детали работы приводит пресс-служба МГУ.

Ученые исследовали различные патогенные бета-амилоидные пептиды, а точнее, их короткие участки — домены, которые связывают их с металлами. В работе применялись различные методы, основным из которых была спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР), с помощью которой определялись структуры образующихся молекулярных комплексов.

Одним из двух амилоидов, которые изучали медики, был «английский мутант», отличающийся от нормального бета-амилоидного пептида всего лишь одной аминокислотной заменой. Вторым был изомеризованный бета-амилоидный пептид. По химическому составу он не отличается от нормального пептида человека, но один из его аминокислотных остатков, аспарагиновая кислота, представляет собой молекулу с другим взаимным расположением атомов. Такая изомеризация протекает спонтанно, без участия ферментов, и поэтому связана с процессом старения — еще одного важного фактора развития болезни Альцгеймера.

В результате ученым удалось выяснить, что, несмотря на все различия в процессах, протекающих с «английским мутантом» и изомеризованным пептидом, начальные стадии у них оказались совершенно одинаковыми. В обоих случаях спусковой крючок оказался одним и тем же: роль зародышей патогенной агрегации в обоих случаях играли образующиеся в самом начале патогенные димеры пептида — две молекулы пептида, скрепленные ионом цинка.

Основываясь на этом сходстве, медики разработали предполагаемый механизм контролируемой ионами цинка процедуры превращения пептида-защитника в пептид-убийцу. Этот механизм, по словам ученых, объясняет многие экспериментальные факты, полученные не только ими, но и их коллегами в других лабораториях, изучающих болезнь Альцгеймера.

Недавно другая команда ученых из МГУ выяснила, как возникает рак кожи. Исследователи обнаружили новые гены, которые могут быть ответственны за возникновение опухоли и устойчивости к ее лечению.
Теги:

Читать еще на Чердаке: