Новые данные о роли бета-амилоида и тау-белка в болезни Альцгеймера
Нейроны при болезни Альцгеймера умирают из-за попытки пролиферировать
LifeSciencesToday по материалам ScienceDaily:
Neurons Die in Alzheimer's Because of Faulty Cell Cycle Control Before Plaques and Tangles Appear
Два печально известных белка, бета-амилоид и тау, характерные для болезни Альцгеймера, направляют здоровые нейроны на путь клеточной смерти задолго до появления бляшек и клубков. По данным исследования, представленного на ежегодном заседании Американского общества клеточной биологии (The American Society for Cell Biology) в Сан-Франциско, их совместные действия реактивируют в нейронах головного мозга считающийся заблокированным клеточный цикл.
Работая на мышиной модели болезни Альцгеймера, Джордж Блум (George Bloom), PhD, из Университета Вирджинии (University of Virginia, UVA) установил, что при этом заболевании нервные клетки начинают умирать, потому что нарушают первый закон безопасности человеческого нейрона – оставаться вне клеточного цикла.
Большинство нормальных взрослых нейронов постоянно находятся в постмитотическом состоянии, то есть, они закончили деление, и их клеточный цикл отныне и навсегда заблокирован. В отличие от здоровых, нейроны при болезни Альцгеймера часто снова вступают в клеточный цикл, но не могут завершить митоз и в конечном итоге умирают.
Рассматривая болезнь Альцгеймера как проблему клеточного цикла, доктор Блум и его коллеги из UVA и из Университета штата Алабама (The University of Alabama) в Бирмингеме открыли то, что они назвали «ироническим путем» к смерти нервной клетки. Этот процесс требует скоординированных действий бета-амилоида и тау-белка, являющихся, соответственно, строительными блоками бляшек и клубков. Исследование доктора Блума показывает, насколько токсичны могут быть эти два белка, даже находясь в растворе и не образуя скоплений.
Используя выращенные в культуре нейроны мышей, ученые установили, что вступить в клеточный цикл нейроны заставляют олигомеры бета-амилоида – небольшие агрегаты всего из нескольких его молекул. Но чтобы это произошло, нейроны должны синтезировать и накопить тау. Механизм аномального вхождения в клеточный цикл требует, чтобы олигомеры бета-амилоида активировали несколько ферментов протеинкиназ, каждая из которых должна затем связать фосфат с определенным сайтом тау-белка.
Опираясь на результаты, полученные на клеточной культуре, доктор Блум и его коллеги подтвердили, что индуцируемое бета-амилоидом тау-зависимое повторное вхождение в клеточный цикл происходит и в мозге генетически модифицированных мышей с моделью болезни Альцгеймера. К шестимесячному возрасту в мозге таких животных обнаруживалось огромное количество нейронов, транзитировавших от остановки клеточного цикла, известной как G0, к G1 – его первой фазе. Примечательно, что идентичные по всем показателям мыши с единственным отличием – отсутствием функциональных генов тау-белка – не демонстрировали никаких признаков повторного вхождения нейронов в клеточный цикл, что подтверждает результаты, полученные на клеточной культуре.
Повторное вхождение нейронов в клеточный цикл – ключевой этап в развитии болезни Альцгеймера – может, таким образом, быть вызван сигналингом бета-амилоида через тау-белок. Бета-амилоид и тау «вступают в сговор» и становятся триггером основополагающих событий в патогенезе болезни Альцгеймера независимо от их включения в бляшки и клубки. По мнению доктора Блума, самым важным результатом исследования можно считать то, что установленные в нем активированные протеинкиназы и фосфорилированные формы тау-белка представляют собой потенциальные мишени для ранней диагностики и лечения болезни Альцгеймера.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
19.12.2012