Нейродегенеративные заболевания не все одинаковы. Два человека, страдающие одним и тем же заболеванием, могут иметь разный возраст начала, симптомы, тяжесть и совокупность нарушений, а также разные скорости прогрессирования заболевания. Исследователи из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании показали, что белок одного заболевания может трансформироваться в разные штаммы и способствовать неправильной укладке белков других заболеваний, обычно обнаруживаемых при болезни Альцгеймера, Паркинсона и других связанных нейродегенеративных заболеваниях.
Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете
Система здравоохранения Пенсильванского университета
Вирджиния М.Ю. Ли, доктор философии, магистр делового администрирования , профессор патологии и лабораторной медицины и директор Центра исследований нейродегенеративных заболеваний, вместе с соруководителем , доктором медицины Джоном К. Трояновски, докторантом Цзин Л. Го, доктором философии , и коллегами обнаружили что альфа-синуклеин, белок, который образует липкие скопления в нейронах пациентов с болезнью Паркинсона, может существовать по крайней мере в двух различных структурных формах или «штаммах», когда он объединяется в фибриллы, несмотря на то, что имеет точно такой же химический состав.
Эти два штамма различаются по своей способности способствовать образованию фибрилл нормального альфа-синуклеина, а также белка тау, который образует нейрофибриллярные клубки у людей с болезнью Альцгеймера.
Важно отметить, что эти штаммы альфа-синуклеина не статичны; они каким-то образом эволюционируют, так что фибриллы, которые изначально не могут способствовать образованию клубков тау, приобретают эту способность после нескольких циклов образования «засеянных» фибрилл в пробирках.
Результаты опубликованы в выпуске Cell от 3 июля .
Морфированные белки с неправильной укладкой, обнаруженные при перекрывающихся нейродегенеративных заболеваниях,
скопления белка тау-белка и альфа-синуклеина являются отличительными чертами отдельных заболеваний - болезни Альцгеймера и Паркинсона соответственно. Тем не менее, эти два белка часто обнаруживаются запутанными в пораженном мозгу пациентов, у которых могут проявляться симптомы обоих заболеваний.
Одним из возможных объяснений этой конвергенции патологии болезни Альцгеймера и Паркинсона у одного и того же пациента является глобальное нарушение сворачивания белков. Но Го и Ли показали, что один штамм фибрилл альфа-синуклеина, который не может способствовать фибрилляции тау-белка, фактически превратился в другой штамм, который мог эффективно вызывать фибрилляцию тау-белка в культивируемых нейронах, хотя оба штамма идентичны на уровне аминокислотной последовательности. Го и Ли назвали исходную конформацию «Штаммом A», а развитую конформацию - «Штаммом B.»
Чтобы выяснить, чем отличаются A и B, Гуо показал, что два штамма складываются в разные формы, на что указывает их различная реактивность к антителам и чувствительность к ферментам, разрушающим белок. Эти два штамма также различались по своей способности стимулировать фибрилляцию тау-белка и патологию в мозге мышей, имитируя результаты культивирования клеток. При анализе посмертного мозга пациентов с болезнью Паркинсона команда обнаружила как минимум две различные формы патологического альфа-синуклеина.
Ли и ее команда предполагают, что у людей агрегаты альфа-синуклеина могут менять свою форму при переходе от клетки к клетке (так же, как кубик глупой замазки, меняющий форму в сферу), возможно, развивая способность связывать другие белки. например, тау по пути. Этот процесс, в свою очередь, теоретически может привести к различным типам патологий альфа-синуклеина, которые наблюдаются в разных областях мозга пациентов с болезнью Паркинсона.
