Oamenii de știință au revizuit mecanismele moleculare ale bolii Parkinson

Proteina synuclein responsabilă de formarea de depozite de amiloid în boala Parkinson, în celulele sănătoase există în formă polimerică, și pentru a forma un depozit de amiloid toxic, este mai întâi necesar să se retragă din complexele normale de proteine.

Bolile neurodegenerative sunt, de obicei, asociate cu formarea de amiloide - depozite de proteine misfolded în celulele nervoase. Funcționarea corectă a moleculei de proteine depinde în întregime de ambalarea spațială a acesteia sau de plierea, iar încălcările în structura tridimensională a proteinei duc, de obicei, la boli cu severitate variabilă. Un alt mod de a pune poate duce la o "îmbinare" reciprocă a moleculelor de proteine și la formarea sedimentelor, a toroanelor de amiloid, care distrug în cele din urmă celula.

În cazul acumulării de amiloid bolii Parkinson in neuroni, numite corpi Lewy constau în principal din proteina alfa-synuclein. Destul de mult timp sa crezut ca exista alfa-synuclein in neuroni sanatosi, in forma monomerică bine solubil, dar încalcă structura 3D (de exemplu, datorită unei mutații) a moleculelor sale incep sa incontrolabil incontrolabil si oligomeriza - coaguleze în complexe pentru a forma depozite de amiloid.

Cercetătorii de la Spitalul Brigham din Boston și de la Universitatea de Medicină din Harvard susțin că toate acestea reprezintă o concepție greșită. În opinia lor, într-o celulă sănătoasă nu există singure molecule de synuclein, ci complexe mari, care, totuși, sunt foarte solubile. În această stare, proteina este protejată de "auto-aderență" și de precipitații necontrolate.

Cum a reușit sincucleina să conducă comunitatea științifică atât de mult timp? După cum scriu autorii în revista Nature, oamenii de știință într-un anumit sens sunt ei înșiși vinați. Synucleinul a fost tratat mult timp cu metode extrem de rigide: una dintre caracteristicile sale este rezistența la denaturarea temperaturii și detergenții chimici. Nu curge și nu precipită nici măcar la fierbere. (Ce se întâmplă cu proteinele atunci cand sunt fierte, este cunoscut pentru toată lumea. - suficient pentru a fierbe un ou) În mare parte, din cauza acestui fapt, toată lumea a crezut că într-o celulă vie este în formă de molecule unice ușor solubile, care nu sunt atât de ușor pentru a ajunge la oligomeriza și toamna în precipitat. Dintr-un punct de vedere pur tehnic este mai ușor să fie alocate în condițiile dure ale celulei, și, prin urmare, aceasta este întotdeauna văzută ca un singur molecule, monomeric, deoarece încalcă interacțiunile intermoleculare. Dar cand oamenii de stiinta au incercat sa obtina aceasta proteina din material biologic folosind metode mai usoare, au descoperit ca intr-o celula sanatoasa, synucleinul exista sub forma tetramerilor, adica patru molecule de proteine legate impreuna.

De asemenea, este important ca cercetatorii sa foloseasca sangele uman si celulele tesuturilor neuronale pentru a izola si studiaza synucleina, mai degraba decat sa lucreze cu bacteria pentru a produce proteine. Experimentele au arătat că proteina în forma tetrameric este foarte rezistent la agregarea și precipitarea: în timpul experimentului, care a durat 10 zile, tetramerii synuclein și nu au tendinta de a forma ceva de amiloid. Dimpotrivă, monomerii synuclein în câteva zile au început să formeze grupuri caracteristice, care până la sfârșitul experimentului s-au format în filamente amiloide reale.

În consecință, cercetătorii concluzionează că, pentru a precipita, sinucleina trebuie mai întâi să monomerizeze, să părăsească complexele tetramerice. Deci, este necesar să se reconsidere metodele uzuale de terapie utilizate în boala Parkinson. În cazul în care eforturile anterioare au fost direcționate spre a preveni polimerizarea synuclein, în lumina rezultatelor, este necesar să se acționeze exact opusul: pentru a păstra proteina în „starea de sănătate“ a statului polimeric și pentru a preveni ieșirea de molecule din complexele tetramerice astfel încât acestea să nu primesc o șansă la blocarea nediferențiată și formarea depozitelor notorii de amiloid.

[1], [2]