Ученые из России и Китая нашли новую причину развития болезни Альцгеймера

Ученые выявили новые механизмы, связанные с болезнью Альцгеймера — заболеванием, приводящим к потере памяти и ухудшению мыслительных процессов. Исследователи предположили, что недуг связан с увеличением числа определенных аминокислотных замен в белках, отвечающих за рост длинных отростков нейронов, передачу сигналов между клетками и ионный транспорт.

Особое внимание привлекла замена гистидина на глутамин или тирозин, которая может указывать на сбои в работе ферментов, участвующих в сборке белка. Эти изменения потенциально влияют на функционирование нервных клеток и развитие болезни. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Alzheimer’s Disease.

Болезнь Альцгеймера приводит к гибели нейронов, ухудшению мышления и потере памяти. По данным Международной организации по борьбе с болезнью Альцгеймера, с этим заболеванием живут 55 миллионов человек.

Ранее ученые выяснили, что в большинстве случаев болезнь возникает по невыясненным причинам, и лишь у небольшой части пациентов она наследственная. Семейная форма связана с мутациями конкретных генов, которые искажают структуру кодируемых белков и запускают патологический процесс. Некоторые исследователи считают, что болезнь развивается из-за нарушений в тау-белке, стабилизирующем внутренний каркас нейронов. При повышенной активности ферментов к тау-белку присоединяются фосфатные группы, образуя токсичные для клеток «клубки». Причины этого процесса до сих пор оставались неизвестными.

Ученые из Федерального исследовательского центра химической физики имени Н.Н. Семенова РАН (Москва) и Исследовательского центра клинической системной биологии Университета Чжэнчжоу (Китай) определили конкретные изменения в белковых последовательностях у пациентов с болезнью Альцгеймера.

В исследовании проанализировали образцы мозга более 500 человек, включая здоровых людей и пациентов с болезнью. Для сравнения ученые также изучили ткани молодых людей, чтобы отличить патологические изменения от возрастных. Выяснилось, что аминокислотные замены происходят в ключевых белках, отвечающих за рост отростков нейронов, работу ионных насосов и передачу сигналов. У пациентов с болезнью Альцгеймера в два раза чаще встречалась замена гистидина на глутамин по сравнению с контрольной группой. Другие замены были связаны с естественными возрастными процессами. Наиболее часто изменения затрагивали белки, участвующие в передаче сигналов между нейронами, что, по мнению ученых, может объяснять нарушения работы мозга при болезни.

«Далее мы планируем изучить аминокислотные замены при других патологиях, чтобы повысить точность анализа: многие изменения могут быть следствием сопутствующих процессов, например воспаления. Сравнивая разные болезни, можно выделить изменения, характерные именно для конкретного заболевания», — рассказала участница проекта, поддержанного грантом РНФ, Ирина Тарасова, кандидат физико-медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории физико-химических методов исследования структуры веществ Института энергетических проблем химической физики имени В.Л. Тальрозе ФИЦ ХФ РАН.

Читайте также: