|
Патогенные разновидности белков, которые формируют белковые отложения при болезни Альцгеймера, могут сообщать патогенные свойства нормальным белковым молекулам, что подтверждает общность нейродегенеративных и классических прионных заболеваний.
Классические прионные болезни вроде коровьего бешенства или фатальной семейной бессонницы возникают из-за неправильно свёрнутых молекул белка. Подавляющее большинство белков имеет уникальную пространственную структуру, но у некоторых таких структур может быть две. Если белок по какой-то причине приобретает одну из них, его молекулы начинают слипаться в мультимерные агрегаты, которые в итоге убивают клетку. Отличительная черта прионных болезней в том, что молекула в «плохой» пространственной конформации может заразить молекулы с «хорошей» пространственной конформацией, то есть способствовать их переходу в «плохую».
В первой половине 1980-х первооткрыватель прионов Стэнли Прузинер предположил, нейродегенеративные расстройства, такие как синдром Альцгеймера, имеют ту же природу, что и обычные прионные болезни. В обоих случаях симптомы весьма похожи: в нейронах начинают накапливаться характерные белковые отложения, что приводит к разрушению нервной ткани. С тех пор так и повелось считать нейродегенеративные болезни ближайшими «родственниками» прионных, но ясных доказательств этому не было. Зато были эксперименты, в которых мышам вводили в мозг экстракты амилоидных бляшек, формирующихся при болезни Альцгеймера, - и у таких мышей действительно появлялись симптомы нейродегенерации. Но эти результаты были отвергнуты из-за двусмысленности условий эксперимента: было неясно, какой именно белок вызывает болезнь.
И вот группа учёных из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США) под руководством самого Стэнли Прузинера сумела подтвердить гипотезу двадцатилетней давности.
Исследователи вводили мышам очищенный бета-амилоид - белок, который является основным компонентом белковых отложений при болезни Альцгеймера. Мыши были снабжены геном флуоресцентного белка, который начинал светиться при появлении в мозгу пресловутых бляшек. В статье, опубликованной в журнале PNAS, учёные пишут, что очищенному бета-амилоиду понадобилось от 5 до 6 месяцев, чтобы инициировать появление новых бляшек по всему мозгу животного.
Чтобы окончательно убедиться, исследователи поставили аналогичный эксперимент, но уже с синтетическим белком, который уж точно не мог иметь никаких иных белковых примесей. Результат повторился, хотя синтетический белок был менее эффективен, чем очищенный природный. Авторы работы говорят, что разные варианты («сорта») бета-амилоида могут по-разному влиять на образование белковых отложений. Однако можно считать доказанным то, что «плохой» белок способен передавать патогенные свойства нормальным, непатогенным молекулам. То есть нейродегенеративные заболевания стали ещё ближе к своим прионным «кузинам».
Скорее всего, такими же свойствами обладают и альфа-синуклеин, образующий отложения при болезни Паркинсона, и белок SOD1, сопутствующий болезни Лу Герига, и другие белки. Стоит заметить, что классические прионные болезни заразны, то есть передаются от человека к человеку и от животного к животному. Не так давно нечто похожее сообщалось о болезни Альцгеймера, но пока что среди учёных на этот счёт нет единодушного мнения.
Подготовлено по материалам The Scientist.
| |