Бета-амілоїди з мозку людей з хворобою Альцгеймера виявилися несхожі на лабораторний аналог

Нитки бета-амілоїда з мозку пацієнтів з хворобою Альцгеймера виявилися несхожі на нитки, які він утворює в лабораторних умовах. Про це сьогодні в журналі розповіла група вчених, яка розглянула білкові агрегати в електронний мікроскоп. На відміну від лабораторного аналога, амілоїд з мозку пацієнтів закручений не в лівий, а в правий бік, і приймає не так багато різних форм. Це означає, що моделі, за допомогою яких досі шукали ліки від хвороби, можуть не цілком відповідати дійсності.

На молекулярному рівні хвороба Альцгеймера викликана агрегацією двох білків: бета-амілоїда і тау-білка. Але якщо агрегати тау зустрічаються і при інших захворюваннях (наприклад, в мозку хворих на Паркінсон), то скупчення бета-амілоїда характерні в основному саме для хвороби Альцгеймера. Вважається, що саме ці білки призводять до загибелі нервових клітин, проте найчастіше їх агрегацію вивчають.

Маріус Кольмер (Marius Kollmer) і його колеги з Австралії, Німеччини і США вирішили охарактеризувати агрегати бета-амілоїда в реальній тканині мозку. Для цього вони взяли зразки тканин м'яких оболонок мозку трьох пацієнтів, які померли від хвороби Альцгеймера.

Розглянувши нитки амілоїда в трансмісійний електронний мікроскоп, дослідники помітили, що вони мають структуру спіралі і нагадують за формою агрегати, утворені, але закручені при цьому не в ліву, а в праву сторону. Крім того, «справжні» нитки виявилися більш стійкими, ніж їх лабораторні аналоги, і не розпадалися під дією ферментів протеаз.

Також вчені виявили за допомогою кріоелектронної мікроскопії, що переважна більшість ниток, які вони виділили з мозку пацієнтів, відносяться до трьох типів структури залежно від товщини нитки і частоти перекручувань спіралі. Три типи в рівній мірі зустрічалися у всіх трьох зразках, тому їх не можна назвати пацієнт-специфічними. Водночас у попередніх дослідженнях бета-амілоїд приймав безліч різних форм. Ймовірно, це означає, що в реальній тканині спектр можливих структур амілоїду сильно обмежений або залежить від конкретного підтипу хвороби.

Досі серед вчених, які займаються хворобою Альцгеймера, домінувала «амілоїдна гіпотеза», згідно з якою причина хвороби - в накопиченні бета-амілоїда, а ліки від неї повинні руйнувати білкові агрегати або заважати їх збірці. Однак жоден препарат, який дослідники для цього створювали, не показав ефективності в клінічних випробуваннях.

Автори нової роботи обережно зауважують, що їхні дані не дозволяють однозначно сказати, що амілоїд утворює абсолютно різні структури і, але вказують на те, що лабораторні моделі не завжди акуратно відображають реальність. Фактично це означає, що, розробляючи засоби для боротьби з бета-амілоїдними агрегатами вчені досі не дуже добре уявляли собі, як виглядає їх мішень.

Раніше вчені вже пропонували вважати хворобу Альцгеймера не єдиним захворюванням, а групою хвороб, на підставі структури бета-амілоїда. Також висловлювалося припущення, що його агрегація служить для захисту мозку від інфекцій.