Открытие болезни Альцгеймера показывает ужасный эффект токсичного тау-белка

Джордж Блум, доктор философии, исследует болезнь Альцгеймера в Университете Вирджинии.

Исследователи болезни Альцгеймера из Университета Вирджинии обнаружили, как вредные тау-белки повреждают важные инструкции для клеток нашего мозга, и это открытие может привести к разработке новых методов лечения.

Исследователи обнаружили, что токсичный белок искажает форму ядер нервных клеток или нейронов. Это изменяет функцию содержащихся внутри генов и перепрограммирует клетки на выработку большего количества тау.

Хотя этот белок долгое время был главным подозреваемым в развитии болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных «тауопатий», новое исследование доктора философии Джорджа Блума из UVA; его недавно получивший высшее образование студент Сюэхан Сунь, доктор философии; и его коллеги одними из первых выявили конкретный физический вред, который тау наносит нейронам. Таким образом, он предлагает исследователям интересные возможности для разработки новых методов лечения болезни Альцгеймера и таупатий, которые в настоящее время неизлечимы.

«Другие лаборатории провели множество фантастических исследований, чтобы выяснить, как токсичный тау распространяется от нейрона к нейрону в мозге, но очень мало известно о том, как именно этот токсичный тау повреждает нейроны, и этот вопрос является мотивацией для нашей новой статьи. », – сказал Блум из кафедр биологии, клеточной биологии и нейронауки UVA, а также из Института мозга UVA, Центра болезни Альцгеймера Вирджинии и программы UVA в области фундаментальной нейронауки. «Токсичный тау, описанный здесь, на самом деле высвобождается из нейронов, поэтому, если мы сможем выяснить, как перехватить его, когда он плавает в мозгу за пределами нейронов, с помощью антител или других лекарств, возможно, будет возможно замедлить или остановить прогрессирование болезни Альцгеймера. болезни и другие таупатии».

Болезнь Альцгеймера и таупатии

Таупатии характеризуются накоплением тау внутри мозга. Болезнь Альцгеймера хорошо известна, но существует множество других тауопатий, в том числе лобно-височная долевая дегенерация, прогрессирующий супрануклеарный паралич и хроническая травматическая энцефалопатия. Эти заболевания обычно проявляются в виде деменции, изменений личности и/или проблем с движением. Не существует методов лечения тауопатий, не связанных с болезнью Альцгеймера, поэтому исследователи UVA стремились лучше понять, что происходит, чтобы ученые могли найти способы предотвратить или вылечить это.

Блум и его команда обнаружили, что тау-олигомеры – совокупности множества тау-белков – могут оказывать существенное влияние на обычно гладкую форму ядер нейронов. Олигомеры заставляют ядра сворачиваться или «инвагинировать», разрушая содержащийся внутри генетический материал. Физическое расположение и расположение генов влияет на то, как они работают, поэтому эта неестественная перестройка может иметь ужасные последствия.

«Наше открытие о том, что тау-олигомеры изменяют форму ядра, подтолкнуло нас к следующему шагу — проверке идеи о том, что изменения в экспрессии генов вызваны изменением формы ядра», — сказал Блум. «Именно это мы наблюдали для многих генов, и самое большое изменение заключается в том, что экспрессия самого гена тау увеличивается почти в три раза. Такой плохой тау может привести к тому, что нейроны будут производить еще больше плохого тау – это будет похоже на снежный ком, катящийся вниз по склону».

Исследователи обнаружили, что у пациентов с болезнью Альцгеймера было в два раза больше инвагинированных ядер, чем у людей без этого заболевания. Увеличение также наблюдалось у лабораторных мышей, используемых в качестве моделей болезни Альцгеймера и другой таупатии.

Исследователи говорят, что дополнительные исследования того, как происходит этот процесс, могут открыть дверь к новым способам профилактики и лечения болезни Альцгеймера и других таупатий.

Результаты опубликованы

Исследователи опубликовали свои выводы в научном журнале Alzheimer's & Dementia. Статья находится в открытом доступе, то есть ее можно читать бесплатно. В состав исследовательской группы входили Сюэхан Сан, Гильермо Истман, Ю Ши, Субхи Саибаба, Ана К. Оливейра, Джон Р. Люкенс, Андрес Норамбуэна, Джозеф А. Томпсон, Майкл Д. Парди, Келли Драйден, Эвелин Пардо, Джеймс В. Манделл. и Блум. Исследователи не имеют финансовой заинтересованности в работе.

Исследование выполнено при поддержке Национального института здравоохранения (грант RF1 AG051085); Фонд семьи Оуэнсов; Фонд лечения болезни Альцгеймера; Фонд Рика Шарпа по борьбе с болезнью Альцгеймера; Уэбб и Тейт Уилсон; и Программа грантов NanoString nCounter.

Чтобы быть в курсе последних новостей медицинских исследований UVA, подпишитесь на рассылку Изготовление лекарств блог.