Медицина

Математическая модель показала формирование амилоидных бляшек

Juan Gärtner/ISO Republic

Исследователи построили модель, которая описывает процесс образования амилоидных бляшек и впервые объясняет, что и как может его катализировать. Результаты работы опубликованы в Journal of Chemical Physics.

Амилоидные бляшки — это агрегаты, состоящие из тысяч белков, тесно связанных между собой. Их формирование связано с несколькими широко распространенными заболеваниями, в том числе болезнью Альцгеймера и сахарным диабетом второго типа. Понимая процесс появления этих образований, ученые смогут предотвратить его или даже обратить вспять.

В новой работе ученые из Кембриджского и Лундского университетов представили модель, которая может описать все эти процессы и объяснить наблюдаемые явления. Исследователи смогли описать процесс агрегации специфического белка, связанного с болезнью Альцгеймера, — Ab40. Результаты показывают, что этот процесс начинается на местах соприкосновения различных поверхностей, например вблизи границы раствора с воздухом или стенкой пробирки. Это имеет важное значение для интерпретации лабораторных данных, используемых при изучении болезни Альцгеймера и других заболеваний.

Модель состоит из набора математических уравнений, которые описывают, как концентрации амилоидного белка в различных частях системы изменяются во времени. Показано, что каждая стадия реакции в модели аналогична таковой в реакциях с участием ферментов. Роль фермента играет либо верхушка, либо бок растущего волокна, либо, возможно, поверхность реакционного сосуда.

Одной из ключевых особенностей математической модели, построенной исследователями на основе уравнений Михаэлиса — Ментен, является состояние насыщения. Когда оно происходит, каталитические участки становятся полностью занятыми. В случае исследований Ab40 насыщение также показывает, что начало процесса образования бляшек затрагивает различные поверхности, такие как стенка пробирки.

Хотя новая работа, по словам ученых, не имеет непосредственного отношения к происходящим внутри организма процессам, она может быть ключом к разработке способов борьбы с амилоидными бляшками и агрегатами других белков, образующихся в человеческом теле.

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