Ученые из Медицинского колледжа Бейлора нашли потенциально новый подход к лечению болезней Альцгеймера и Паркинсона. Оба заболевания связаны с накоплением в мозге вредных скоплений белков тау и альфа-синуклеина.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые обнаружили, что тубулин — белок, из которого состоят микротрубочки, — может помочь предотвратить образование этих токсичных скоплений. Микротрубочки — это своего рода “рельсы” внутри клетки, которые помогают транспортировать вещества и поддерживать структуру клетки. Согласно результатам исследования, тубулин может препятствовать образованию вредных скоплений тау и альфа-синуклеина и вместо этого способствовать их нормальному функционированию в здоровых нейронах.
“Тау и альфа-синуклеин хорошо известны своей ролью в развитии нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. При этих заболеваниях эти белки могут неправильно сворачиваться, слипаться и образовывать вредные скопления, которые повреждают нейроны и приводят к потере памяти, двигательным нарушениям и другим симптомам. Но тау и альфа-синуклеин также выполняют важные функции в здоровых нейронах — они помогают поддерживать структуру клетки и обеспечивают коммуникацию, взаимодействуя с тубулином и способствуя сборке и стабилизации микротрубочек”, — говорит первый автор исследования доктор Латан Лукас, постдокторант в области биохимии и молекулярной фармакологии в лаборатории доктора Аллана Ферреона.
Тау и альфа-синуклеин выполняют как полезные, так и вредные функции в крошечных клеточных каплях, называемых конденсатами. Поскольку эти капли участвуют в процессах, связанных с развитием заболеваний, ученые рассматривали возможность предотвращения их образования в качестве одной из стратегий лечения. Однако конденсаты также играют важную роль в нормальном функционировании мозга, и есть опасения, что их удаление может нарушить здоровую активность нейронов.
“Это натолкнуло нас на следующую мысль: что, если вместо того, чтобы препятствовать образованию капель, мы создадим условия, при которых тау и альфа-синуклеин внутри капель будут вести себя нормально, не допуская развития болезни?” — говорит Ферреон, доцент кафедры биохимии и молекулярной фармакологии и соавтор исследования.
Лукас предложил аналогию для объяснения этой концепции: “Я представляю себе тау и альфа-синуклеин как хулиганов в школе. Вы можете оставить их в классе, где им почти нечего делать, кроме как баловаться, или занять их учебой, спортом или театром, чтобы они не попадали в неприятности. Мы обнаружили, что тубулин может направить тау-белок и альфа-синуклеин в здоровое русло”.
Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи объединили биохимические и биофизические методы с микроскопией высокого разрешения и анализами на основе нейронов. Их целью было выяснить, может ли тубулин влиять на поведение тау-белка и альфа-синуклеина и предотвращать образование токсичных агрегатов в конденсатах.
“При низком уровне тубулина, как это наблюдается при болезни Альцгеймера, микротрубочек становится меньше, а тау-белок и альфа-синуклеин могут образовывать токсичные агрегаты. Но при наличии тубулина тау-белок и альфа-синуклеин не образуют вредных агрегатов, а способствуют формированию здоровых микротрубочек. Тубулин перенаправляет активность этих белков, заставляя их выполнять полезную работу”.
Полученные данные свидетельствуют о том, что тубулин может играть гораздо более активную роль в защите мозга, чем считалось ранее. “Наши результаты существенно меняют представление о роли тубулина в нейродегенеративных процессах: из пассивного участника процесса он превращается в активного защитника от агрегации токсичных белков. Увеличение количества тубулина, а не блокирование образования капель, может сдерживать агрегацию токсичных белков, сохраняя при этом полезные функции тау-белка и альфа-синуклеина, что открывает возможности для селективной терапии”.
Медицинский колледж Бейлора. Пер.: PSYCHOL-OK.RU
