Исследователи из Лаборатории молекулярной биологии MRC и Токийского столичного института медицинских наук выяснили, что патологические формы белка тау способны передавать свою структуру здоровым белкам в мозге мышей. Согласно публикации в журнале Nature от 30 сентября 2026 года, процесс накопления дефектных белков достигает пика через 9–12 месяцев после инъекции.
Механизм передачи патологий на атомарном уровне
Научная работа, опубликованная под руководством Масато Хасегавы из Токийского столичного института медицинских наук, а также Сьорса Шереса и Мишеля Гудерта из Лаборатории молекулярной биологии MRC, описывает процесс, напоминающий поведение прионов. Ученые доказали, что внешние «шаблоны» — нерастворимые тау-фибриллы, взятые из тканей мозга умерших пациентов с болезнью Альцгеймера или кортикобазальной дегенерацией (КБД), — запускают цепную реакцию в организме подопытных мышей.
В ходе эксперимента здоровым мышам в возрасте от 6 до 18 недель вводили патологический материал. С помощью криоэлектронной микроскопии исследователи, включая Софию Лёвестам и Саньюкту Мондал, зафиксировали, как эндогенный тау-белок животных перестраивается в точные трехмерные копии человеческих фибрилл. При использовании материала от пациентов с болезнью Альцгеймера формировались характерные парные спиральные филаменты с разрешением 3,6 ангстрема. В случае с КБД-фибриллами возникала специфическая структура с разрешением 3,4 ангстрема.
Динамика распространения в нервной системе
Эксперимент показал, что первичные введенные белки полностью расщепляются и исчезают в течение одной недели. Тем не менее, патологический процесс продолжается автономно. Накопление собственного тау-белка мышей начинается спустя 1–3 месяца, а видимые клеточные поражения проявляются в период от 6 до 9 месяцев. Пиковые показатели накопления дефектных белков фиксируются через 9–12 месяцев.
Исследователи также отметили различия в том, как именно разные типы патологий поражают мозг:
- Болезнь Альцгеймера: патологические отложения обнаруживаются исключительно в нейронах.
- Кортикобазальная дегенерация (КБД): изменения затрагивают как нейроны, так и глиальные клетки, где формируются астроцитарные бляшки и так называемые «спиралевидные тельца» (coiled bodies).
Биохимический характер передачи и ограничения исследования
Ученые подчеркивают, что термин «прионоподобный» здесь относится исключительно к биохимическому принципу передачи структуры, а не к инфекционности заболевания. Авторы исследования однозначно заявляют, что болезнь Альцгеймера не является инфекцией, передающейся от человека к человеку при обычном контакте.
Методология исследования также имеет свои ограничения: прямое введение протеинов путем инъекции в мозг не воспроизводит естественный процесс возникновения болезни, а служит инструментом для изучения путей распространения патологии уже после того, как она была инициирована. Эти данные позволяют ученым лучше понять, как именно «шаблоны» неправильно свернутых белков распространяются по нейронным сетям, что является ключевым вопросом в изучении нейродегенеративных процессов.
Читайте также
