Възпалението води до увреждане на тау при болестта на Алцхаймер
Учените са открили възпалителен механизъм, който изглежда играе ключова роля за образуването на токсичните тау протеини, които характеризират болестта на Алцхаймер и други мозъчни заболявания.
Болестта на Алцхаймер е най-честата причина за деменция при възрастни възрастни. Други форми включват съдова, тяло на Леви и фронтотемпорална деменция (FTD).
Оценките на Националния институт по стареене, който е един от Националните здравни институти (NIH), показват, че над 5,5 милиона души в САЩ имат деменция поради болестта на Алцхаймер.
Новооткритият механизъм включва протеинов комплекс, наречен NLRP3 инфламазома.
Предишни изследвания вече бяха идентифицирали жизненоважната роля на голямата молекула в задействането на възпалителни вещества от нейното местоположение в имунните клетки в мозъка.
В новото проучване изследователи от Германския център за невродегенеративни болести (DZNE) и Университета в Бон, и двамата в Германия, ръководиха разследване на международен екип за възпалението на NLRP3 при болестта на Алцхаймер и FTD.
Те тестваха проби от мозък след смърт от хора със и без FTD. Те също така използваха култивирани мозъчни клетки и мишки с характерни мозъчни характеристики на Алцхаймер и FTD.
Водещ изследовател беше Майкъл Т. Хенека, професор в университета в Бон и директор на неговия отдел по невродегенеративни болести и геронтопсихиатрия.
Проф. Хенека е и старши автор на скорошно издание Природата доклад за новите открития.
В тази статия той и неговите колеги описват как тау протеинът се трансформира под въздействието на възпалителни процеси от имунната система на мозъка.
Една от функциите, които тау протеините изпълняват в здрави мозъци, помага за стабилизирането на скелета на нервната клетка или неврона.
Въпреки това, при Алцхаймер и FTD, протеините тау претърпяват химически промени, които ги карат да се отделят от клетъчния скелет и вместо това да се придържат един към друг. Без механична стабилност клетката в крайна сметка загива.
Хиперфосфорилиране
Това, което кара тау протеините да се отделят от клетъчните скелета и да се придържат един към друг, е процес, наречен хиперфосфорилиране, който променя химичния състав и поведението на протеиновите молекули.
Фосфорилирането е ключов регулатор на протеиновата активност в клетките. Той включва добавяне и отстраняване на фосфатни (PO4) групи върху протеиновата молекула.
Хиперфосфорилирането означава, че протеиновата молекула е наситена с добавени фосфатни (PO4) групи. В това състояние протеинът може да се държи по съвсем различен начин от нормалното.
Новите открития разкриват, че NLRP3 инфламазомът задейства ензимите, които насищат тау протеините с фосфат до степен, в която те се отделят от клетъчния скелет и се образуват на бучки.
„Изглежда, че възпалителните процеси, медиирани от инфламазома, са от основно значение за повечето, ако не и за всички невродегенеративни заболявания с тау патология“, казва проф. Хенека.
Екипът предполага, че механизмът е особено важен за болестта на Алцхаймер. Има две отличителни черти при болестта на Алцхаймер: токсични плаки от бета-амилоиден протеин, които се образуват между мозъчните клетки и заплитания от натрупани тау протеини, които се образуват вътре в клетките.
В допълнение, бета-амилоидните плаки започват да се образуват по време на ранните етапи на болестта на Алцхаймер, преди тау протеините да започнат да се натрупват.
Предишна работа на някои от екипа вече беше замесила NLRP3 инфламазома като промотор на натрупването на бета-амилоид.
Липсва връзка между бета-амилоид и тау
Обединяването на двете групи констатации разкрива, че NLRP3 инфламазомата е често срещан фактор при образуването на бета-амилоидни плаки и заплитания.
„Нашите резултати подкрепят амилоидната каскадна хипотеза за развитието на Алцхаймер“, обяснява проф. Хенека.
„Според тази хипотеза - продължава той, - отлаганията на [бета-амилоид] в крайна сметка водят до развитие на тау патология и по този начин до клетъчна смърт.“
Той предполага, че инфламазомата е „решаващото липсващо звено“, което свързва болестните процеси на бета-амилоид и тау. „То минава така, така да се каже“, отбелязва той.
Екипът предвижда тези открития да доведат до нови начини за лечение на Алцхаймер и FTD чрез насочване към процеса на трансформация на тау.
Проф. Хенека вярва, че трябва да е възможно да се разработят лекарства, насочени към тау патологията чрез промяна на имунния отговор.
„С развитието на тау патологията умствените способности намаляват все повече и повече. Следователно, ако тау патологията може да бъде ограничена, това би било важна стъпка към по-добра терапия. "
Проф. Майкъл Т. Хенека
