Исследователи выявили различия в том, как мозг людей с болезнью Альцгеймера обрабатывает ключевой белок. Открытие может привести к новым диагностическим тестам и, возможно, даже к лечению.

Болезнь Альцгеймера, сопровождающаяся прогрессирующей потерей памяти и навыков мышления, является наиболее распространенной формой деменции.

В мозге человека с болезнью Альцгеймера происходит накопление нерастворимых бляшек, состоящих из белка, называемого бета-амилоидом, и фиброзных клубков другого белка, называемого тау.

Бета-амилоид - это фрагмент гораздо более крупного белка, называемого белком-предшественником амилоида (АРР), который присутствует во многих органах, особенно в головном мозге. Ферменты могут расщеплять АРР двумя способами: либо путем создания бета-амилоидного фрагмента, либо другого, очевидно безвредного фрагмента.

Ученые из Instituto de Neurociencias de Alicante в Испании обнаружили доказательства того, что способ «пометки» АРР молекулами сахара может определять, распадается ли он на бета-амилоид или на безвредный тип фрагмента.

Конечное место назначения

Процесс добавления молекул сахара к белкам во время их производства известен как гликозилирование . Расположение этих молекул в белке помогает определить, как он обрабатывается и его конечное предназначение в клетке.

«Мы обнаружили, что гликозилирование предшественника амилоида в мозге [ах] пациентов с болезнью Альцгеймера изменяется», - объясняет старший автор исследования Хавьер Саез-Валеро, главный исследователь института. «И, следовательно, этот белок, вероятно, перерабатывается другим способом. Мы считаем, что этот другой способ обработки приводит к увеличению количества бета-амилоида и запуску патологии ».

Исследователи подозревают, что то, как гликозилируется APP, может влиять на то, где он попадет в клеточную мембрану. Это, в свою очередь, может определить, расщепляют ли ферменты его с образованием бета-амилоида.

Фрагменты APP попадают в спинномозговую жидкость, омывающую головной и спинной мозг. Открытие того, что эти фрагменты по-разному гликозилированы у людей с болезнью Альцгеймера, предполагает, что они могут использоваться в качестве биомаркеров болезни.

В долгосрочной перспективе это открытие может даже вдохновить на разработку методов лечения, предотвращающих образование бета-амилоида и, как следствие, образование бляшек.

Исследователи сравнили гликозилирование фрагментов АРР в посмертных образцах мозга людей, страдающих болезнью Альцгеймера, и людей, не страдающих этой болезнью.

Они обнаружили разные паттерны гликозилирования АРР в образцах двух типов.

Когда они выполнили химический анализ культур клеток, продуцирующих АРР, они обнаружили доказательства того, что разные паттерны гликозилирования АРР могут быть связаны с различным процессингом этого белка.

«Есть признаки того, что [APP] синтезируется по-другому и, следовательно, может обрабатываться по-другому, вызывая токсический каскад, который запускает болезнь Альцгеймера», - заключает Саез-Валеро.

Следующим шагом, по словам исследователей, будет сравнение гликозилирования фрагментов АРР в спинномозговой жидкости людей с болезнью Альцгеймера и здоровых участников контрольной группы.

Предыдущие попытки использовать фрагменты АРР в качестве биомаркеров заболевания дали неоднозначные результаты.

«Однако, учитывая наши новые результаты, мы предлагаем повторить исследования, проведенные на сегодняшний день, не только путем изучения различных типов фрагментов бета-амилоидного белка, но и его гликозилирования», - говорит Саэс-Валеро.

Он и остальные члены команды уверены, что гликозилирование может быть ключом к эффективному диагностическому тесту на болезнь Альцгеймера.

«Прямо сейчас у нас есть новый инструмент, который можно использовать в краткосрочной перспективе для биохимической диагностики пациентов с болезнью Альцгеймера в лаборатории», - говорит он.

Однако предстоит еще многое сделать, чтобы определить, вызывают ли изменения в гликозилировании АРР прямое накопление бета-амилоида в головном мозге.

Во многих отношениях загадка того, как развивается болезнь Альцгеймера, еще не решена. Например, недавнее исследование, опубликованное Medical News Today, поставило под сомнение идею о том, что накопление бета-амилоида вызывает это состояние.