Ученые Массачусетской больницы раскрыли, каким образом производится белок бета-амилоид, который играет ключевую роль в развитии болезни Альцгеймера или "старческого слабоумия". До сих пор точные причины этой формы деменции оставались для исследователей тайной.
Результаты новой научной работы опубликованы в журнале Cell Reports. Оказалось, что бета-амилоид формируется в аксонах нейронов и других клеточных структурах, участвующих в передаче нервных импульсов, пишет Обозреватель.
В предыдущих исследованиях показано, что бета-амилоид образуется, когда к его предшественнику (amyloid precursor protein, APP) присоединяется остаток высшей жирной кислоты – этот процесс называется пальмитированием.
40% бета-амилоида вырабатывается внутри аксонов, длинных отростков нервных клеток, по которым импульс передается через синапс коротким отросткам (дендритам) соседних клеток.
Чтобы транспортировать важные белки наружу, клетка использует рафты – особые участки мембраны (в данном случае эндоплазматического ретикулума), внутри которых осуществляется контроль за многими клеточными функциями.
К рафтам относятся ассоциированные с митохондриями ER-мембраны (MAM) – участки ретикулума, которые связаны со снабжающими клетку энергией митохондриями. MAM способны перемещаться внутри аксона в виде мембранных пузырьков, а митохондрии в их составе поддерживают функционирование синапсов.
В ходе исследования ученые использовали трехмерные культуры нервных клеток, служащие примитивной моделью мозга, пораженного болезнью Альцгеймера. Они провели биохимический анализ на выявление предшественника бета-амилоида и его пальмитированной формы (palAPP), а также изучили поведение MAM внутри аксонов.
Выяснилось, что именно МАМ помогает доставке palAPP на поверхность клетки, где белок высвобождается в виде бета-амилоида. Эту функцию МАМ выполняет исключительно в аксонах, где бета-амилоид наносит большую часть повреждений.
С помощью лекарственного препарата, который блокирует рецептор сигма-1 (S1R), участвующий в сборке МАМ, ученым удалось резко снизить продукцию патогенного белка.
Таким образом, S1R может служить удобной мишенью для терапии, замедляющей или останавливающей раннюю стадию болезни Альцгеймера.