Неправильно згорнуті білки, пов'язані з хворобою Альцгеймера та деменцією, виявилися більш поширеними, ніж вважалося раніше.

Протягом десятиліть історія досліджень хвороби Альцгеймера була зосереджена на боротьбі між амілоїдом А-бета та тау-белком, які можуть вбивати нейрони та перешкоджати функціонуванню мозку. Але нові дослідження показують, що ці липкі бляшки в мозку можуть діяти не самостійно.

Дослідники з Університету Джонса Гопкінса виявили понад 200 типів неправильно згорнутих білків у щурів, які можуть бути пов'язані з віковим когнітивним зниженням.

Ці відкриття можуть прокласти шлях до відкриття нових терапевтичних мішеней та методів лікування у людей, які могли б полегшити страждання мільйонів людей старше 65 років, які страждають від хвороби Альцгеймера, деменції або інших захворювань, що позбавляють їх пам'яті та незалежності з віком.

«Амілоїди – це скупчення деформованих білків. Вони великі, потворні та їх легко побачити під мікроскопом, тому не дивно, що вони привертають нашу увагу. Але ми бачимо сотні білків, які неправильно складені таким чином, що не утворюють амілоїдних скупчень, і все ж вони, здається, впливають на функцію мозку», – сказав Стівен Фрід, доцент кафедри хімії та вчений-білок, який вивчає, як молекули в мозку змінюються з віком.

«Наше дослідження показує, що амілоїди – це лише верхівка айсберга».

Результати були опубліковані в журналі Science Advances.

Щоб зрозуміти молекулярні відмінності між старіючим мозком, який зберігає гострі розумові здібності, та тим, який перебуває у стані погіршення, Фрід та його команда дослідили 17 дворічних щурів, вирощених в одній колонії. Сім щурів погано показали результати в тестах на пам'ять та вирішення проблем і були визнані когнітивно порушеними, тоді як 10 показали такі ж результати, як і шестимісячні щури.

Потім дослідники виміряли понад 2500 типів білків у гіпокампі, частині мозку, пов'язаній з просторовим навчанням та пам'яттю.

Вперше вчені змогли визначити для великої кількості білків, чи окремі білки були деформовані або неправильно складені, що дозволило дослідникам визначити, які білки були неправильно складені у всіх щурів і пов'язані зі старінням загалом, а які були неправильно складені лише у щурів з когнітивними порушеннями.

Понад 200 білків мали деформовану форму у щурів з когнітивними порушеннями, але зберегли свою форму у когнітивно здорових щурів, і, за словами дослідників, деякі з цих білків сприяють когнітивному зниженню.

Неправильно згорнуті білки не можуть виконувати завдання, необхідні для належного функціонування клітини, тому клітини мають природну систему спостереження, яка ідентифікує та знищує ці «неслухняні» білки. Раніше дослідники вважали, що неправильно згорнуті білки, зокрема A-бета та тау, викликають проблеми лише тоді, коли вони злипаються в амілоїди.

«Ми вважаємо, що існує багато білків, які можуть неправильно згортатися, не утворювати амілоїд і все одно бути проблематичними», — сказав Фрід. «І це говорить про те, що ці деформовані білки якимось чином вислизають від цієї системи спостереження в клітині».

Однак, як саме ці неправильно згорнуті білки виходять за межі «системи безпеки» клітини, залишається загадкою.

Далі команда планує вивчити деформовані білки під мікроскопами високої роздільної здатності, щоб отримати детальніше уявлення про те, як виглядають їхні деформації на молекулярному рівні.

«Багато хто з нас стикався з тим, що близька людина чи родич ставав менш здатним виконувати повсякденні завдання, що вимагають когнітивних здібностей», – сказав Фрід.

«Розуміння того, що фізично відбувається в мозку, може призвести до кращого лікування та профілактики».