Нейродегенеративные заболевания и тау-протеин: новые данные
Предложена новая модель прогрессии болезни Альцгеймера
LifeSciencesToday по материалам University of Pennsylvania:
Transmission of Tangles in Alzheimer's Mice Provides More Authentic Model of Tau Pathology, Penn Study Shows
Характерным признаком заболеваний мозга, связанных с неправильно свернутым тау-белком, в том числе болезни Альцгеймера и лобно-височной лобарной дегенерации с тау-патологиями, является присутствие в нейронах нейрофибриллярных клубков (neurofibrillary tangles, NFTS), состоящих из патологических филаментов тау. Тау-клубки наблюдаются также при прогрессирующем супрануклеарном параличе, корково-базальной дегенерации и других близких таупатиях, включая хроническую травматическую энцефалопатию, являющуюся следствием многократных травматических повреждений головного мозга.
На животной модели тау-патологии, используя синтетические волокна чистого рекомбинантного белка, ученые Университета Пенсильвании получили первые прямые и убедительные доказательства того, что одних только тау-фибрилл вполне достаточно для трансформации растворимого внутриклеточного тау-белка в патологические клубки с последующим переходом тау-патологии на другие взаимосвязанные области головного мозга.
Лаборатория профессора патологии и лабораторной медицины Школы медицины Перельмана (Perelman School of Medicine) Университета Пенсильвании Вирджинии Ли (Virginia M.-Y. Lee), PhD, MBA, директора Центра изучения нейродегенеративных заболеваний (Center for Neurodegenerative Disease Research), опубликовала результаты своего исследования в The Journal of Neuroscience (Synthetic Tau Fibrils Mediate Transmission of Neurofibrillary Tangles in a Transgenic Mouse Model of Alzheimer's-Like Tauopathy).
«Наша новая модель распространения тау-патологии служит объяснением стереотипного прогрессирования болезни Альцгеймера и других таупатий путем вовлечения в этот процесс передачи от клетки к клетке патологического тау-протеина», – комментирует результаты исследования профессор Ли.
Молодым мышам, гиперэкспрессирующим мутантный человеческий тау-белок, вводили фибриллы синтетического тау. Эти фибриллы представляли собой рекомбинантный тау-протеин, имеющий полную длину, или укороченный тау, содержащий четыре связывающих микротрубочки повтора. Синтетические тау-волокна вызывали быстрое образование в мозге мышей NFT-подобных включений, распространявшихся от места инъекции в связанные области мозга.
Заполненные клубками (указаны стрелками) нейроны в медиальной области гиппокампа
через месяц после введения в гиппокамп синтетических волокон тау-белка.
Масштаб = 50 мкм. (Фото: Michiyo Iba, Perelman School of Medicine)
Интересно, что инъекции синтетических волокон тау либо в гиппокамп, либо в полосатое тело и кору приводили к совершенно разным паттернам его распространения, что отражает их функциональную связанность. Самое простое объяснение этому явлению заключается в том, что введенный патологический тау-протеин вовлекается в процессы, протекающие в здоровых нейронах, где он затем повреждает нормальный белок. Межклеточный перенос поврежденного тау-белка осуществляется за счет процессов его высвобождения и дальнейшего захвата другими нейронами. Этот цикл повторяется снова и снова, приводя, таким образом, к прогрессированию заболевания.
Более того, в отличие от тау-патологии, спонтанно развивающейся у старых мышей с моделью болезни Альцгеймера, физическая структура и биохимический состав включений, индуцированных инъекциями синтетического тау молодых мышам, в большей степени соответствовали структуре и составу характерных для этого заболевания нейрофибриллярных клубков.
Исследование показывает, что введения синтетических фибрилл тау достаточно для образования аутентичных NFT-подобных тау-клубков и инициирования распространения тау-патологии в мышиной модели болезни Альцгеймера.
Сейчас ученые занимаются поиском моноклональных антител для пассивной иммунотерапии заболеваний, связанных с тау-патологиями.
«Кроме того, мы изучаем механизмы распространения тау-белковых клубков и их связь с сенильными бляшками», – говорит профессор Ли. «Мы считаем, что только что описанная модель трансмиссии, скорее всего, более точно воспроизводит патогенез болезни Альцгеймера у человека, чем традиционные трансгенные мышиные модели с гиперэкспрессией мутантных генов и образованием агрегатов. Поэтому еще одним нашим приоритетом является изучение того, является ли эта инъекционно-трансмиссивная модель более соответствующей прогрессии болезни Альцгеймера, а также болезни Паркинсона».
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
18.01.2013