Белок-предшественник амилоида обрабатывается иным способом за счет изменения гликозилирования, что приводит к увеличению выработки бета-амилоида - триггерного патологического эффектора болезни Альцгеймера, - пишет eurekalert.org.
Несмотря на важные достижения в исследованиях последних лет, этиопатогенез болезни Альцгеймера до сих пор полностью не выяснен. Один из ключевых вопросов - выяснить, почему производство бета-амилоида - белка, который вызывает токсический эффект и запускает патологию, увеличивается в мозге людей с болезнью Альцгеймера.
До сих пор исследование было сосредоточено на различных фрагментах белка-предшественника амилоида (АРР), но результаты были неубедительными, «потому что этот белок перерабатывается так быстро, что его уровни в спинномозговой жидкости или плазме не отражают то, что действительно происходит в мозге», - объясняет доктор Хавьер Саэс-Валеро, руководитель группы по «Измененным молекулярным механизмам при болезни Альцгеймера и других деменциях» в Институте нейробиологии UMH-CSIC в Аликанте.
Лаборатория доктора Саэс-Валеро реализовала новый подход, который дает большие надежды: «Мы обнаружили, что гликозилирование предшественника амилоида в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера изменено. И, следовательно, этот белок, вероятно, перерабатывается в другом. Мы считаем, что этот другой способ обработки приводит к увеличению количества бета-амилоида и запуску патологии».
Гликозилирование заключается в добавлении углеводов к белку. Этот процесс определяет судьбу белков, к которым была добавлена сахарная цепь (гликопротеины), которые будут секретироваться или будут составлять часть клеточной поверхности, как в случае белка-предшественника амилоида (APP). Нарушение этого процесса гликозилирования связано с возникновением различных патологий.
В конкретном случае болезни Альцгеймера результаты исследования, проведенного Саэсом Валеро, предполагают, что измененное гликозилирование может определять, что АРР обрабатывается амилоидогенным (патологическим) путем, вызывая выработку бета-амилоида - небольшого белка. со склонностью к скоплению амилоидных бляшек, характерным для болезни Альцгеймера.
«Тот факт, что гликозилирование предшественника амилоида изменяется, указывает на то, что этот предшественник амилоида может располагаться в областях клеточной мембраны, которые отличаются от обычных, взаимодействуя с другими белками и, следовательно, вероятно, подвергаясь процессингу патологическим образом», - поясняет это эксперт по болезни Альцгеймера.
По словам ученых, «анализ гликозилирования бета-амилоидных фрагментов открывает возможность найти хороший биомаркер для диагностики в краткосрочной перспективе. А в более долгосрочной перспективе - для терапевтического вмешательства».
Ранее для этих целей изучались амилоидные фрагменты АРР в спинномозговой жидкости, но результаты не показали, что он может быть хорошим диагностическим маркером. Теперь ученые предлагают повторить проведенные исследования: изучить не только различные типы фрагментов бета-амилоидного белка, но и его гликозилирование.
Присутствие бета-амилоидного белка в спинномозговой жидкости также не дает много информации, «поскольку в головном мозге этот небольшой белок образует амилоидные бляшки, таким образом, парадокс состоит в том, что в спинномозговой жидкости их уровни ниже, чем могло бы быть. Это ожидаемо», - объясняет Саэс-Валеро.
Другой вариант - изучить длинные фрагменты АРР, «но они обрабатываются так быстро, что на самом деле не отражают ничего патологического. Однако, глядя на гликозилирование, мы увидели, что, хотя общие уровни не изменяются, есть признак того, что белок синтезируется иначе и, следовательно, может обрабатываться по-другому, вызывая токсический каскад, который запускает болезнь Альцгеймера», - отмечает ученый.
Эта работа проводилась на посмертных образцах мозга и на
культурах клеток. Следующим шагом будет анализ гликозилирования
фрагментов АРР в спинномозговой жидкости. «Прямо сейчас у нас
есть новый инструмент, который можно использовать в краткосрочной
перспективе для биохимической диагностики пациентов с болезнью
Альцгеймера в лаборатории», - заключает д-р Саэс-Валеро.
[Фото: ru.123rf.com/profile_lightfieldstudios]
