Alzheimerio liga: kaip auga Tau raizginiai?
Nauji tyrimai Biologinės chemijos žurnalas skaido procesą, per kurį tau raizginiai auga tol, kol auga. Išvados gali sukelti naujų terapijų, nukreiptų į tau agregatų susidarymą Alzheimerio liga.
Vienas iš Alzheimerio ligos požymių yra vadinamieji tau raizginiai. Tau yra baltymas, esantis nervinių ląstelių aksonuose.
Tiksliau, tau padeda suformuoti mikrovamzdelius - esmines struktūras, kurios perneša maistines medžiagas nervų ląstelėse.
Sveikose smegenyse tau baltymas padeda šiems mikrovamzdeliams išlikti tiesiems ir tvirtiems. Bet Alzheimerio liga tau subyra į agregatus, vadinamus raizginiais. Kai taip atsitinka, mikrovamzdeliai nebegali išlaikyti maistinių medžiagų ir kitų būtinų medžiagų pernašos nervinėse ląstelėse, o tai galiausiai lemia ląstelių mirtį.
Kiek toksiški ir žalingi gali būti šie tau raizginiai ir kiek jie gali išplisti, priklauso nuo jų ilgio. Tačiau iki šiol mokslininkai nežinojo, kodėl kai kurie tau sąnariai yra ilgesni nei kiti Alzheimerio liga, arba kaip šie agregatai pirmiausia auga taip ilgai.
Tačiau dabar Ohajo valstijos Kolumbo universiteto mokslininkai sukūrė matematinį modelį, kuris padėjo jiems paaiškinti, kokie biologiniai procesai slypi už tau raizginių susidarymo.
Naujame tyrime, kurį atliko Carol Huseby, Jeff Kuret ir Ralf Bundschuh, paaiškinta, kaip raizginiai auga ir pasiekia įvairius ilgius.
Kaip tau pailgėja fibrilės
Huseby ir jo kolegos pradėjo nuo pagrindinio dviejų etapų tau agregacijos modelio. Pirmasis žingsnis susideda iš dviejų tau baltymų, kurie lėtai jungiasi kartu, o antrasis etapas apima papildomas tau molekules, prisijungiančias prie šių dviejų baltymų.
Tyrėjai išplėtė šį pagrindinį modelį, įtraukdami papildomus tau fibrilų elgesio būdus. Mokslininkai anksčiau apibūdino fibrilius kaip „išpainiotus raizginius“.
Pakeistas modelis numatė, kad tau baltymas suskaidys į keletą trumpų fibrilių. Tačiau tyrėjai žinojo, kad mikroskopu tau susivėlę atsiskleidžia ilgos fibrilės, o ne trumpos.
Taigi, bandydami paaiškinti modelio numatyto ir mikroskopinės realybės neatitikimą, mokslininkai domėjosi, ar trumpesnės fibrilės susijungė ir sudarė ilgas fibrilijas panašiai kaip plaukų priauginimas.
Tolesni eksperimentai, kurių metu mokslininkai tau fibrilius paženklino fluorescuojančiomis spalvomis, atskleidė, kad iš tiesų ilgos fibrilės buvo sudarytos iš trumpesnių, skirtingų spalvų fibrilių, kurios buvo sujungtos galuose.
Autorių žiniomis, šios išvados pirmą kartą rodo, kad tau fibrilės gali išaugti pridedant daugiau nei vieną baltymą vienu metu. Greičiau trumpesnės fibrilės gali prisijungti viena prie kitos, greičiau pailgindamos fibrilę.
Tyrimo bendraautorius Kuretas paaiškina, kad išvados gali paaiškinti, kaip tau susipainioti ir netiesiogiai pati liga gali plisti iš vienos ląstelės į kitą. Kai ilgoji fibrilė „suskaidoma į mažus gabalėlius, jos gali difunduoti, palengvindamos jų judėjimą iš ląstelės į ląstelę“, - sako jis.
Be to, sako mokslininkai, išvados padeda išsiaiškinti, kaip tau fibrilės gali užaugti šimtų nanometrų ilgio. Be to, tokios žinios gali sukelti naują vaistų klasę, kuri gali sustabdyti tau agregaciją.
Ateityje mokslininkai planuoja pakeisti savo modelį, kad atsižvelgtų į daugybę niuansų, kurie daro tau baltymą tokį sudėtingą. Pavyzdžiui, šioje eksperimentų serijoje buvo naudojamas tik vieno tipo tau, tačiau yra šešios baltymo izoformos. Be to, cheminiai procesai, tokie kaip fosforilinimas, gali dar labiau pakeisti baltymo struktūrą.
