Причина болезни Альцгеймера может быть вскоре найдена
Исследование выявило возможный биохимический триггер болезни Альцгеймера. Ученые нашли различия в том, как мозг людей с болезнью Альцгеймера обрабатывает ключевой белок. Это открытие может привести к новым диагностическим тестам и, возможно, даже к лечению. Причина возникновения болезни Альцгеймера до сих пор не установлена.
Болезнь Альцгеймера, сопровождающаяся прогрессирующей потерей памяти и навыков мышления, является наиболее распространенной формой деменции.
В 2014 году около 5 миллионов человек в США жили с болезнью Альцгеймера, но со временем это число, по прогнозам, почти утроится, достигнув 14 миллионов человек к 2060 году.
В мозгу человека с болезнью Альцгеймера происходит скопление нерастворимых бляшек, состоящих из белка, называемого бета-амилоидом, и фиброзных клубков другого белка, называемого Тау.
Бета-амилоид — это фрагмент гораздо более крупного белка, называемого белком-предшественником амилоида (АРР), который присутствует во многих органах, особенно в головном мозге. Ферменты могут расщеплять АРР двумя способами: либо путем создания бета-амилоидного фрагмента, либо другого, очевидно безвредного фрагмента.
Ученые из Instituto de Neurociencias de Alicante в Испании обнаружили доказательства того, что способ «пометки» АРР молекулами сахара может определять, распадается ли он на бета-амилоид или на безвредный тип фрагмента.
Их результаты были опубликованы в журнале Alzheimer’s Research & Therapy.
Конечная точка назначения
Процесс добавления молекул сахара к белкам во время их производства известен как гликозилирование. Расположение этих молекул в белке помогает определить, как он обрабатывается и его конечное место назначения в клетке.
«Мы обнаружили, что гликозилирование предшественника амилоида в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера изменяется», — объясняет старший автор исследования Хавьер Саез-Валеро, главный исследователь института. — «И, следовательно, этот белок, вероятно, перерабатывается другим способом. Мы считаем, что этот другой способ обработки приводит к увеличению количества бета-амилоида и запуску паталогии, приводящей к Альцгеймеру».
Исследователи подозревают, что то, как гликозилируется APP, может влиять на то, где он попадает в клеточную мембрану. Это, в свою очередь, может определить, расщепляют ли ферменты его с образованием бета-амилоида.
Фрагменты APP попадают в спинномозговую жидкость, омывающую головной и спинной мозг. Открытие того, что эти фрагменты по-разному гликозилированы у людей с болезнью Альцгеймера, предполагает, что они могут использоваться в качестве биомаркеров болезни.
В долгосрочной перспективе это открытие может даже вдохновить на разработку новых методов лечения, предотвращающих образование бета-амилоида и, как следствие, образование бляшек, ведущих к Альцгеймеру.
Посмертные образцы APP
Исследователи сравнили гликозилирование фрагментов АРР в посмертных образцах мозга людей, страдавших болезнью Альцгеймера, и людей, не страдавших этой болезнью.
Они обнаружили разные паттерны гликозилирования АРР в образцах двух типов.
Когда они выполнили химический анализ культур клеток, продуцирующих АРР, они обнаружили доказательства того, что разные паттерны гликозилирования АРР могут быть связаны с различным процессингом этого белка.
«Есть признаки того, что APP синтезируется по-другому и, следовательно, может обрабатываться по-другому, вызывая токсический каскад, который запускает болезнь Альцгеймера», — заключает Саез-Валеро.
Следующим шагом, по словам исследователей, будет сравнение гликозилирования фрагментов АРР в спинномозговой жидкости людей с болезнью Альцгеймера и здоровых участников контрольной группы.
Предыдущие попытки использовать фрагменты АРР в качестве биомаркеров заболевания дали неоднозначные результаты.
«Однако, учитывая наши новые результаты, мы предлагаем повторить исследования, проведенные в прошлом, не только путем изучения различных типов фрагментов бета-амилоидного белка, но и его гликозилирования», — говорит Саэс-Валеро.
Он и остальные члены команды уверены, что гликозилирование может быть ключом к эффективному диагностическому тесту на болезнь Альцгеймера.
«Прямо сейчас у нас есть новый инструмент, который можно использовать в краткосрочной перспективе для биохимической диагностики пациентов с болезнью Альцгеймера в лаборатории», — говорит он.
Однако предстоит еще многое сделать, чтобы определить, вызывают ли изменения в гликозилировании АРР прямое накопление бета-амилоида в головном мозге.
Во многих отношениях загадка того, как развивается болезнь Альцгеймера, еще не решена. Например, недавнее исследование, поставило под сомнение идею о том, что именно накопление бета-амилоида вызывает это состояние.
