АЛЦХАЙМЕР: КАК ТАУ РАЗРУШАВА МОЗЪЧНИТЕ КЛЕТКИ?

Учените са открили неизвестен досега механизъм, при който протеинът tau, който е замесен в болестта на Алцхаймер, уврежда мозъчните клетки, като пречи на вътрешната им комуникация.

Изследователите обясняват как тау уврежда мозъчните клетки.

Откритието хвърля нова светлина върху произхода на тази най-честа причина за деменция, отличителна черта на която е натрупването на заплетени тау протеинови нишки в мозъка.

Откритието може също да доведе до нови лечения за болестта на Алцхаймер и други заболявания, които прогресивно разрушават мозъчната тъкан, заключават изследователите в статия за тяхната работа, която сега се публикува в списанието Неврон.

Учени от Масачузетската обща болница (MGH) в Чарлстаун и Медицинското училище на Джон Хопкинс в Балтимор, д-р, ръководиха проучването, което имаше за цел да изследва как тау протеинът може да допринесе за увреждане на мозъчните клетки.

Болестта на Алцхаймер не изчезва и се влошава с течение на времето. Това е шестата най-честа причина за смърт при възрастни в САЩ, където около 5,7 милиона души имат заболяването.

Точните причини за болестта на Алцхаймер все още са неизвестни

Какво точно причинява болестта на Алцхаймер и други форми на деменция все още е загадка за науката. Данните сочат, че е включена комбинация от среда, гени и начин на живот, като различни фактори имат различно влияние върху различните хора.

Повечето случаи на болестта на Алцхаймер не показват симптоми, докато хората не са на възраст над 60 години. Рискът от заболяване нараства бързо с възрастта след това.

Мозъчните изследвания на хора с болестта - заедно с анализите на мозъчната тъкан след смъртта - разкриха много за това как Алцхаймер се променя и уврежда мозъка.

„Промени, свързани с възрастта“ включват: възпаление; свиване в някои мозъчни области; създаване на нестабилни, краткотрайни молекули, известни като свободни радикали; и нарушаване на клетъчното производство на енергия.

Мозъкът на човек с болест на Алцхаймер също има две отличителни черти: плаки от амилоиден протеин, които се образуват между клетките, и заплитания от тау протеин, които се образуват вътре в клетките. Неотдавнашното проучване се отнася до последното.

Промени в поведението тау

Мозъчните клетки или невроните имат вътрешни структури, известни като микротубули, които поддържат клетката и нейната функция. Те са силно активни клетъчни компоненти, които помагат за пренасянето на вещества от тялото на клетката към частите, които я свързват с други клетки.

В здравите мозъчни клетки тау протеинът обикновено се "свързва и стабилизира" микротубулите. Тау обаче се държи различно при болестта на Алцхаймер.

Промените в мозъчната химия карат протеиновите молекули тау да се отделят от микротубулите и вместо това да се придържат една към друга.

В крайна сметка отделените тау молекули образуват дълги нишки или неврофибриларни заплитания, които нарушават способността на мозъчната клетка да комуникира с други клетки.

Новото проучване въвежда възможността при болестта на Алцхаймер тау да наруши още един механизъм, който включва комуникация между ядрото на мозъчната клетка и нейното тяло.

Комуникация с клетъчното ядро

Клетъчното ядро комуникира с останалата част от клетката, използвайки структури, наречени ядрени пори, които съдържат повече от 400 различни протеини и контролират движението на молекулите.

Проучванията върху причините за амиотрофична странична склероза, фронтотемпорална и други видове деменция предполагат, че недостатъците в тези ядрени пори са свързани по някакъв начин.

Неотдавнашното проучване разкрива, че животинските и човешките клетки с болестта на Алцхаймер имат дефектни ядрени пори и че повредата е свързана с натрупването на тау в мозъчната клетка.

„При болестни състояния,“ обяснява авторът на изследването Брадли Т. Хайман, директор на звеното за болестта на Алцхаймер в MGH, „изглежда, че тау взаимодейства с ядрените пори и променя свойствата си.“

Той и колегите му откриха, че наличието на тау нарушава подредената структура на ядрените пори, съдържащи основния структурен протеин Nup98. В клетките на болестта на Алцхаймер имаше по-малко от тези пори и тези, които бяха там, имаха тенденция да се залепват една за друга.

‘Mislocalized’ Nup98

Те също така наблюдават друга любопитна промяна, включваща Nup98 в мозъчните клетки на болестта на Алцхаймер. В клетки с агрегиран тау, Nup98 беше „неправилно локализиран“, вместо да остане в ядрената пора.

Те разкриха, че тази характеристика е по-преувеличена в мозъчната тъкан на хора, починали с по-екстремни форми на болестта на Алцхаймер.

И накрая, когато добавят човешко тау към живи култури от мозъчни клетки на гризачи, изследователите установяват, че това причинява неправилна локализация на Nup98 в клетъчното тяло и нарушава транспорта на молекулите в ядрото.

Това беше доказателство за „функционална връзка“ между наличието на тау протеин и увреждането на ядрения транспортен механизъм.

Авторите обаче отбелязват, че не е ясно дали Nup98-tau взаимодействието, разкрито в проучването, се появява просто поради болест или това е нормален механизъм, който се държи екстремно при болестни условия.

Те заключават: