Колапс ћелијског скелета може да покрене смрт неурона код Алцхајмерове болести

Научници са Универзитета у Калифорнији у Санта Барбари отворили су нова врата у потрази за оним што се дешава са можданим ћелијама које се уништавају код Алзхеимерове болести и сродних деменција.

„Са деменцијом, мождане ћелије или неурони који су вам потребни за когнитивне вештине више не раде исправно. Тада више нису ни тамо јер умиру. То је оно што доводи до деменције; губите неуронски капацитет “, рекао је виши аутор Стуарт Феинстеин, др, ко-директор Института за неуронауку УЦ Санта Барбара.

Отприлике 30 година, Феинстеин је проучавао протеин зван „тау“ користећи биохемију епрувета и низ култивисаних ћелија као моделе. У здравим условима, тау се налази у дугим аксонима неурона који се повезују са својим циљевима, обично далеко од самог ћелијског тела. Тау делује на стабилизацију микротубула - виталног дела ћелијског цитоскелета и неопходног за многе аспекте структуре и функције неуронских ћелија.

Већ неко време је познато да је мајушни пептид по имену амилоид бета укључен у смрт неуронских ћелија и Алзхеимерову болест, иако је тачан механизам његовог деловања остао непознат. Недавно су генетски докази показали да амилоид бета захтева тау да убија неуроне; међутим, оно што чини са тауом било је мистериозно.

„Знамо да је амилоид бета лош момак“, рекао је Феинстеин. „Амилоид бета изазива болест; амилоид бета изазива Алцхајмерову болест. Питање је како то успева? “

Приметио је да би већина истраживача Алзхеимерове болести рекла да амилоид бета доводи до тога да тау постаје абнормално и прекомерно фосфорилиран. То би сугерисало да се тау протеини непримерено хемијски модификују са фосфатним групама. „Многи од наших протеина се фосфорилишу“, рекао је Фајнштајн. „То се може учинити правилно или неправилно.“

Феинстеин и његови студенти желели су да пронађу тачне разлоге за претпостављену абнормалну фосфорилацију тау како би стекли боље разумевање онога што иде по злу. „То би пружило трагове компанијама за лекове; имали би прецизнију мету на којој би радили “, рекао је Фајнштајн. „Што прецизније разумеју биохемију мете, то фармацеутска компанија може боље напасти проблем.“

Феинстеин је рекао да се испоставило да иницијална хипотеза тима која сугерише да амилоид бета доводи до опсежне абнормалне тау фосфорилације није тачна. "Сви волимо да нам се повремено баца кривина, зар не?" рекао је Фајнштајн. „Волите да видите нешто другачије и неочекивано.“

Тим је открио да када су додали амилоид бета неуронским ћелијама, тау у тим ћелијама није добио претежно фосфорилацију како је предвиђено. Уместо тога, приметили су потпуну фрагментацију тау у року од једног до два сата од излагања ћелија амилоиду бета. У року од 24 сата ћелије су уништене.

Феинстеин је објаснио да тау има више послова, али његов најразумљивији посао је регулисање ћелијског цитоскелета. Ћелије имају скелет слично као и људи.

Међутим, једна од главних разлика је у томе што људски скелети не мењају облик врло брзо, док се скелет ћелије непрестано скраћује, расте и креће. То мора да учини да би ћелија помогла у извршавању многих својих важних функција. Цитоскелет је посебно важан за неуроне због њихове велике дужине.

Феинстеин тврди да неурони умиру од Алцхајмерове болести јер њихов цитоскелет не ради правилно. „Ако уништите тау, који је важан регулатор микротубула, лако ћете видети како то такође може проузроковати ћелијску смрт“, рекао је Феинстеин.

„Из лекова за рак знамо да ако лечите ћелије лековима који ометају цитоскелет, ћелије умиру“, рекао је. "У мом уму, исто би се могло догодити и овде."

Студија је објављена у онлајн верзији Часопис за биолошку хемију.

Извор: Калифорнијски универзитет