Ученые показали, как «австралийская» мутация вызывает болезнь Альцгеймера

На примере одной мутации ученые из МФТИ и ИБХ РАН раскрыли молекулярные механизмы, которые могут приводить как к преждевременным формам болезни Альцгеймера, так и к возрастным изменениям. Результаты работы опубликованы в журнале ACS Chemical Biology.

При деменции происходит деградация памяти, мышления, поведения и способности выполнять ежедневные действия. Согласно докладу ВОЗ, на болезнь Альцгеймера приходится 60–70% всех случаев развития деменции. Это ставит ее в ряд социально-значимых заболеваний, на борьбу с которыми выделяются огромные средства — как бюджетных, так и фармацевтических компаний. Как правило, болезнь обнаруживают у людей старше 65 лет, однако иногда ее диагностируют у людей 40 лет или даже раньше. Примерно 10–15% случаев преждевременной болезни Альцгеймера — результат наследственной генетической предрасположенности, которая со временем приводит к преждевременной патологии. Комплексные исследования наследственных, так называемых «семейных», мутаций могут подсказать ключевые механизмы развития болезни Альцгеймера, в особенности ее инициации.

Болезнь Альцгеймера сопровождают скопления амилоидных бляшек в тканях мозга. Бляшки образуются из патогенных форм β-амилоидных пептидов. Эти пептиды представляют собой короткие (около 40 звеньев в аминокислотной последовательности) фрагменты белка АРР (amyloid precursor protein), пронизывающего насквозь мембрану клеток мозга. В норме эти пептиды в небольшом количестве необходимы, по-видимому, для поддержания работы мозга. Однако смещение баланса их синтеза приводит к патологии. Причиной тому могут быть мутации в последовательности белка APP, например «австралийская» мутация (L723P).

«Австралийская» мутация ассоциирована с ранним развитием болезни Альцгеймера. Российские ученые изучали ее методами белковой инженерии, спектроскопии ядерного резонанса (ЯМР) и компьютерного моделирования. Исследования обнаружили, что мутация L723P разворачивает концевой виток спирали белка APР, а также выпрямляет и стабилизирует сам сегмент. Это повышает доступность этого сегмента для молекул воды. И потому ферменты иначе расщепляют АРР на β-амилоиды, что и вызывает накопление патогенных форм β-амилоида вокруг нейронов.

Примечательно, что возрастное развитие болезни Альцгеймера можно объяснить схожими механизмами, где вместо мутации будут действовать, например, окислительный стресс или избыток холестерина. Детальное понимание молекулярных механизмов необходимо для создания новых способов лечения, влияющих непосредственно на первичное звено патогенетического процесса.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще._

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.