Екип учени съобщава, че лизозомното съхранение е вероятна причина на болестта на Алцхаймер. Резултатите от тяхното изследване могат да допринесат за напредъка в борбата с други свързани с възрастта заболявания.
Болестта на Алцхаймер, най-честата причина за деменцията сред възрастните хора, се характеризира с плаки и заплитания в мозъка, а търсенето на лечение е фокусирано върху тези анормални структури. Но изследователски екип на Калифорнийския университет в Ривърсайд е определил алтернативна химия, която отчита различните патологии, свързани с болестта.
Плаките и заплитанията досега бяха в центъра на вниманието при това прогресиращо заболяване. Плаките - депозити на протеинов фрагмент, наречен бета-амилоид, изглеждат като бучки в пространствата между невроните. Заплитанията - усукани влакна от тау, друг протеин, изглеждат като снопове от влакна, които се натрупват вътре в клетките.
"Доминиращата теория, основана на натрупването на бета-амилоид, съществува от десетилетия. Опитани са десетки клинични проучвания, базирани на тази теория, но всички са се провалили", казва Райън Р. Джулиан, професор по химия, който ръководи изследователския екип. "В допълнение към плаките, се наблюдава лизозомно съхранение при мозъци на хора, които имат болест на Алцхаймер. Невроните - крехки клетки, които не подлежат на клетъчно делене, са податливи на лизозомни проблеми, по-специално, лизозомното съхранение, за което съобщаваме, че е вероятна причина на болестта на Алцхаймер."
Резултатите от изследването са публикуване в ACS Central Science, списание на Американското химическо дружество.
Лизозомата е органела в клетката, която служи като кошче за отпадъци. Старите протеини и липиди се изпращат до лизозома, за да бъдат разградени до техните градивни елементи, които след това се изпращат обратно в клетката, за да бъдат вградени в нови протеини и липиди. За да се поддържа функционалността, синтезата на протеини се балансира чрез разграждане на протеини.
Лизозомата обаче има слабост - ако това, което влиза, не се разгражда на малки парченца, тогава тези парчета също не могат да напуснат лизозомата. Клетката решава, че лизозома не работи и я „съхранява“, което означава, че клетката избутва лизозома настрани и пристъпва към направата на нова. Ако новата лизозома също се провали, процесът се повтаря, което води до съхранение на още лизозоми.
"Мозъците на хора, които имат нарушение на лизозомното съхранение, друго добре проучено заболяване и мозъците на хората, които имат болест на Алцхаймер, са подобни по отношение на лизозомното съхранение", каза Джулиан. "Но симптомите на лизозомно разстройство се проявяват в рамките на няколко седмици след раждането и често са фатални в рамките на няколко години. Болестта на Алцхаймер се появява много по-късно в живота. Следователно времевите рамки са много различни."
Екипът изследователи на Джулиан от катедрата по химия и отдела по биомедицински науки в UC Riverside твърди, че дълготрайните протеини могат да претърпят спонтанни модификации, които могат да ги направят неразличими за лизозомите.
„Дълготрайните протеини стават по-проблематични с напредване на възрастта и биха могли да натрупан лизозомното складиране, наблюдавано при болестта на Алцхаймер, свързано с възрастта заболяване“, каза Джулиан. "Ако сме прави, това ще отвори нови пътища за лечение и превенция на това заболяване."
Той обяснява, че промените настъпват в основната структура на аминокиселините, които изграждат протеините, като аминокиселините спонтанно придобиват огледалните изображения на първоначалните си структури.
„Ние показваме в нашето изследване, че тази структурна модификация може да се случи при бета-амилоид и тау, протеини, свързани с болестта на Алцхаймер. Тези протеини се подлагат на тази химия, която е почти невидима, което може да обясни защо изследователите не са обърнали внимание."
Джулиан обяснява, че спонтанните промени в структурата на протеина са функция на времето, които се случват, ако протеинът остане твърде дълго.
"Отдавна е известно, че тези модификации се случват при дълголетни протеини, но никой никога не е разгледал дали тези модификации могат да попречат на лизозомите да разграждат протеините", казва той. "Един от начините да се предотврати това би било да се рециклират протеините, така че да не седят достатъчно дълго, за да преминат през тези химически модификации. В момента не са налични лекарства, които да стимулират това рециклиране - процес, наречен автофагия, за лечение на болестта на Алцхаймер."
Резултатите могат да имат отражение за други свързани с възрастта заболявания като макулна дегенерация и сърдечни заболявания, свързани с лизозомната патология.
