Изображения с высоким разрешением показывают сходство в белковых структурах при болезни Альцгеймера и синдроме Дауна.

Более чем у 90% людей с синдромом Дауна, наиболее распространенным хромосомным заболеванием у людей и наиболее частой генетической причиной умственной отсталости, к 55–60 годам диагностируется болезнь Альцгеймера.

А новое исследование, недавно опубликованное в Структурная и молекулярная биология природы использует передовую технологию криоэлектронной микроскопии, чтобы определить, существуют ли различия между белковыми структурами у людей с болезнью Альцгеймера и у людей с болезнью Альцгеймера и синдромом Дауна.

«Так же, как и при болезни Альцгеймера, нейропатологический фенотип у людей с синдромом Дауна и болезнью Альцгеймера характеризуется наличием амилоида β (Aβ) и аномальным накоплением тау-белка», — сказал Рубен Видал, доктор философии, Луэлла МакВиртер. Мартин, профессор клинических исследований болезни Альцгеймера в Медицинской школе Университета Индианы и ведущий исследователь исследования.

«Структуры Aβ и тау-филаментов при синдроме Дауна ранее не исследовались, и неизвестно, отличаются ли они от структур при болезни Альцгеймера».

Исследователи изучили изображения Aβ и тау-филаментов, которые встречаются у людей с синдромом Дауна, и сравнили их с теми, которые наблюдаются при наиболее распространенной форме болезни Альцгеймера. Они обнаружили, что белковые структуры Aβ и тау-филаментов у людей с синдромом Дауна и болезнью Альцгеймера имеют сходство со структурами, обнаруженными при болезни Альцгеймера.

Видал сказал, что их результаты могут привести к улучшению лечения пациентов с болезнью Альцгеймера и людей с синдромом Дауна.

«Это исследование является первым сравнением на околоатомном уровне Aβ и тау-филаментов между людьми с синдромом Дауна и болезнью Альцгеймера и людьми с только болезнью Альцгеймера», — сказал Видал.

«Важно, что исследование выявило различия в структуре Aβ, но не выявило существенных различий в структуре тау-филаментов у людей с болезнью Альцгеймера, синдромом Дауна и болезнью Альцгеймера. Это подтверждает представление об общих механизмах, действующих у людей со спорадической болезнью Альцгеймера. и у людей с синдромом Дауна и болезнью Альцгеймера».

«Эти знания имеют решающее значение для понимания болезни Альцгеймера у людей с синдромом Дауна и оценки того, могут ли взрослые с обоими заболеваниями быть включены в болезнь Альцгеймера. клинические испытания. Люди с синдромом Дауна живут дольше, чем когда-либо, но почти все они умирают от болезни Альцгеймера, когда становятся старше».

Видал, который также является исследователем в Научно-исследовательском институте нейронаук Старка Медицинской школы АйЮ, сказал, что исследовательская группа использовала криогенные электронная микроскопия чтобы получить крупное трехмерное изображение структуры Aβ и тау-филаментов у двух людей с синдромом Дауна и болезнью Альцгеймера. Исследование выявило два новых типа филаментов Aβ в сосудистом компартменте со структурой, отличной от тех, о которых сообщалось ранее при болезни Альцгеймера.

Видал сказал, что результаты исследования показывают, что важно включать людей как с синдромом Дауна, так и с болезнью Альцгеймера в клинические испытания, нацеленные на Aβ или тау-нити. Он сказал, что существует сходство между механизмами, участвующими в агрегации амилоида, но необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, являются ли различия, наблюдаемые в отложении сосудистого Aβ, уникальными для людей с синдромом Дауна.

«Мы очень рады, что наши методы крио-ЭМ визуализации и 3D-моделирования помогли определить атомные структуры бета-амилоида и тау-фибрилл у людей с синдромом Дауна, проливая свет на связь между синдромом Дауна и болезнью Альцгеймера», — сказал Вэнь Цзян. , доктор философии, профессор биологии Университета Пердью и соавтор исследования.

«Нам повезло, что у нас есть крио-ЭМ-центр Purdue, который предоставляет исключительные ресурсы и услуги, которые сделали это исследование возможным. Мы благодарны пациентам, которые пожертвовали свой мозг для исследования».