Рекомендуем, 2020

Выбор редакции

Риск смерти почти удваивается при тяжелом псориазе
Состояние психического здоровья среди студентов в США растет
Чего следует избегать во время беременности

Болезнь Паркинсона: как токсичные белки повреждают здоровые клетки мозга

Впервые исследователи обнаружили токсичные белки на работе при болезни Паркинсона и определили ключевые особенности, которые позволяют им просверлить отверстия в стенках здоровых клеток мозга, чтобы нарушить их функцию.


Новые результаты показывают, что «олигомеры» вредят целостности клеточных мембран.

Отчет о новом открытии - исследователями из Великобритании, Испании и Италии и опубликованный в журнале Наука - описывает, что происходит, когда белки вступают в контакт с клетками.

Автор первого исследования д-р Джулиана Фуско - из Имперского колледжа Лондона и Кембриджского университета (оба в Великобритании) - говорит, что ученые надеются, что полученные результаты приведут к улучшению лекарств от болезни Паркинсона, которые не позволят токсичным белкам проникнуть в здоровый мозг клетки.

Болезнь Паркинсона - это болезнь, которая постепенно разрушает клетки головного мозга, которые вырабатывают химическое вещество-посланник под названием дофамин, которое важно для контроля движения.

Симптомы, которые развиваются медленно и ухудшаются со временем, включают нарушение равновесия, ригидность, медлительность движений, тремор и проблемы с речью и глотанием.

Исследователи также обнаружили, что болезнь Паркинсона влияет на недофаминовые клетки головного мозга, что может объяснить, почему болезнь часто имеет симптомы, не связанные с движением, такие как беспокойство, депрессия, усталость и нарушение сна.

Считается, что более 10 миллионов человек во всем мире живут с болезнью Паркинсона, в том числе примерно 1 миллион в Соединенных Штатах.

Несмотря на то, что он чаще всего поражает после 50 лет, около 10 процентов случаев болезни Паркинсона диагностируется у людей более молодого возраста.

Олигомеры «нарушают целостность клеточной мембраны»

В новом исследовании исследователи наблюдали за тем, что происходит, когда белок, называемый альфа-синуклеином, нарушает работу и образует кластеры, называемые олигомерами, которые токсичны для клеток мозга.

Они использовали твердотельную спектроскопию ядерного магнитного резонанса, чтобы охарактеризовать различные структурные особенности олигомеров, а затем исследовали, как эти особенности влияют на их взаимодействие с клетками. Они использовали клетки мозга крыс, а также клетки мозга, взятые из опухолей головного мозга человека.

Исследование является значительным, потому что команда нашла способ сохранить стабильно стабильные обычно олигомеры в течение достаточно долгого времени, чтобы наблюдать уровень детализации, который ранее не наблюдался. После образования олигомеры очень быстро либо попадают в клетки, растворяются или превращаются в длинные волокна.

Поддерживая стабильность олигомеров, исследователи смогли выявить две особенности, которые являются ключевыми для их токсичности: одна, которая позволяет им прилипать к клеточной стенке, и другая, которая позволяет им проникать через мембрану и нарушать функции клетки.

«Это немного похоже на то, если вы положите кусок очень горячего металла на пластиковую поверхность», - объясняет со-старший автор исследования доктор Альфонсо де Симоне из Департамента естественных наук в Имперском колледже Лондона. «За довольно короткий промежуток времени он может прожечь дыру в пластике».

Он предполагает, что способность олигомера «нарушать целостность мембраны» является важным шагом в процессе, который в конечном итоге убивает клетки мозга.

Как похожие, так и отличающиеся от вирусов

В дальнейших экспериментах команда нашла способ, который может снизить токсичность олигомеров. Они обнаружили, что изменение его белковой последовательности делало олигомер менее способным прилипать к клеточной мембране.

Исследователи сравнили поведение олигомеров и их склонность прилипать к стенкам клеток мозга так же, как пути проникновения вирусов в клетки. Разница в том, что, хотя вирус затем приспосабливает механизм клетки к своему собственному концу, олигомер просто разрушает его.

Доктор Де Симоне также предполагает, что олигомеры могут прикрепляться к клеточным мембранам из-за «несчастного случая на природе», который дает им те же характеристики, что и обычные мембранные белки, которые помогают с передачей сигналов в мозге.

«Наличие этой информации не означает, что мы теперь можем пойти и сделать лекарство, но, очевидно, если мы сможем понять, почему эти скопления белков ведут себя так, как они делают, мы сможем ускорить научный прогресс в лечении болезни Паркинсона».

Доктор Джулиана Фуско

Популярные категории

Top