Alzheimerio liga: kas lemia smegenų ląstelių pažeidimus?
Mokslininkai atskleidė mechanizmą, per kurį toksinis smegenų baltymas, kuris yra Alzheimerio ligos požymis, gali pakenkti neuronams arba smegenų ląstelėms.
Atradimą atlikusi Grenoblio neuromokslų instituto Prancūzijoje komanda taip pat siūlo galimą būdą nuginkluoti mechanizmą ankstyvosiose ligos stadijose.
Tyrimas susijęs su dendritinių stuburų, kurie yra mažos smegenų ląstelių šakojančių dalių struktūros, gaunančios signalus iš kitų smegenų ląstelių, veikimu.
Panašu, kad beta-amiloidas - toksinis baltymas, kuris kaupiasi Alzheimerio liga sergančių žmonių smegenyse, paleidžia mechanizmą, kuris sutrikdo dendritinių stuburų funkcionavimą.
Šis mechanizmas išjungia baltymą, vadinamą cofilin 1, ir šio baltymo aktyvumas yra labai svarbus sveikai dendritinių stuburų veiklai.
Neuromokslų žurnalas neseniai paskelbė tyrimo straipsnį apie tyrimą.
Jame aprašoma, kaip komanda naudojo smegenų audinio mėginius iš pelių modelių ir Alzheimerio liga sergančių žmonių, kad gautų išvadas.
Pagrindinė išvada buvo ta, kad veikiant beta-amiloido peptidams, kurie yra toksinio baltymo pagrindas, padidėjo neaktyvios kofilino formos 1.
"Be to," pažymi tyrimo bendraautorius José Martínezas-Hernándezas, daktaras, dabar dirbantis Baskijos universiteto (Ispanija) Biochemijos ir molekulinės biologijos katedroje, "beta-amiloidiniai peptidai sukelia mažiau stuburo ilgainiui; kai nustoja veikti, laikui bėgant jie palaipsniui prarandami “.
Alzheimerio liga ardo smegenų jungtis
Alzheimeris yra negrįžtama smegenų liga, kuri laikui bėgant blogėja. Tai yra dažniausia demencijos priežastis.
Liga ardo gebėjimą prisiminti, galvoti ir atlikti paprastas užduotis, kol Alzheimerio liga sergantys žmonės nebegali savimi pasirūpinti. Daugumai asmenų simptomai pasireiškia sulaukus 60-ies.
Pasak Nacionalinio senėjimo instituto, ekspertai mano, kad Jungtinėse Valstijose gyvena daugiau nei 5,5 milijono žmonių, sergančių Alzheimerio liga.
Skirtingos demencijos formos turi skirtingus požymius. Sergant Alzheimerio liga, išskiriamas toksinis beta-amiloido ir kito baltymo, vadinamo tau, kaupimasis ir ryšių tarp neuronų praradimas.
Neuronai perduoda informaciją smegenyse ir perduoda signalus iš smegenų į kitas kūno dalis, pavyzdžiui, organus ir raumenis.
Milijardai smegenų neuronų bendrauja tarpusavyje siunčiant ir priimant chemines žinutes „specializuotose struktūrose“, vadinamose sinapsėmis. Šios struktūros ateina ir praeina, stiprėja ir silpnėja, priklausomai nuo patirties.
Smegenys kaupia ilgalaikę informaciją, keisdamos sinapsių chemiją ir struktūrą. Mokslininkai mano, kad dinamiškas, svyruojantis sinapsių pobūdis yra atminties ir mokymosi pagrindas.
Sinapsės, dendritiniai stuburai ir citoskeletai
Kai informacija cheminių pranešėjų pavidalu keliauja per sinapsę iš vienos smegenų ląstelės į kitą, išsišakojusios struktūros, vadinamos dendritais, atneša signalus į gaunantį neuroną.
Dendritiniai stuburai yra smulkūs išsišakojusių šakų iškilimai, aktyviai priimantys signalus iš kitų smegenų ląstelių.
Naujausi tyrimai atskleidžia, kaip smegenų audinyje, paveiktame Alzheimerio ligos, toksinis beta-amiloidas pažeidžia sinapses, sumažindamas cofilino 1 baltymo aktyvumą dendritiniuose stuburuose.
Smegenų ląstelės turi citoskeletą, kuris palaiko ne tik jų trimatę struktūrą, bet ir atsakingas už dinamišką medžiagų pernešimą ląstelės viduje.
Citoskeletai turi šį gebėjimą, nes jie susideda iš labai aktyvių aktino gijų, kurios, kaip paaiškina Martínezas, „yra įtvirtintos, bet nuolat juda tarsi eskalatoriai“.
„Cofilin 1“ skaido gijas į atskirus aktino vienetus - „užduotis, išlaikanti aktyvią dinamiką“, priduria jis.
Inaktyvavus 1 kofiliną, pažeidžiami dendritiniai stuburai
Dėl fosforilinimo arba fosforilo grupės pridėjimo prie kofilino 1 baltymas tampa neaktyvus.
Mokslininkai pastebėjo, kaip beta-amiloido peptidų poveikis kultūringose smegenų ląstelėse paskatino fosforilinti daugiau kofilino 1. Tai sumažino aktino gijų dinamiką ir, savo ruožtu, pablogino dendritinių spyglių gebėjimą priimti signalus.
Tolesnis tyrimas parodė, kad fermentas, vadinamas Rho-asocijuota baltymų kinaze (ROCK), gali būti tikslas sumažinti kofilino 1 fosforilinimą. Fermentas fosforilinant aktyvina ir deaktyvuoja kitas molekules.
Bandymai su vaistu, vadinamu Fasudil, blokuojančiu ROCK, parodė, kad jis pakeitė poveikį, kurį komanda pastebėjo aktino gijose.
Martínezas teigia, kad tyrimo išvados patvirtina mintį, kad taikymasis į ROCK ir cofilin 1 ankstyvosiose Alzheimerio ligos stadijose gali išvengti žalos, kurią beta-amiloidas daro dendritinėms stuburoms ir sinapsėms.
Jis siūlo, kad tolesni vaistų tyrimai, kurie „specialiai sustabdo kofilino 1 fosforilinimą“ smegenų ląstelėse, galėtų būti perspektyvus būdas rasti naujus Alzheimerio ligos gydymo būdus.
„Mes nesame sugalvoję veikimo mechanizmo, tačiau patvirtinome, kad kofilino 1 fosforilinimo kelio slopinimas neleidžia beta-amiloido peptidams paveikti baltymo dezaktyvacijos ir dėl to dendritinių spyglių citoskeletui. “
José Martínezas-Hernándezas, daktaras
