Дослідники з Університету штату Орегон зробили важливий крок до кращого розуміння хвороби Альцгеймера. Вчені змогли в реальному часі спостерігати, як відбувається процес злипання білків, пов’язаних із цим захворюванням. Завдяки цьому вони отримали нові підказки щодо ролі металевих іонів у розвитку хвороби, що в майбутньому може допомогти створити більш точні та ефективні ліки.
Команда на чолі з доценткою хімії Мерилін Рамперсад Маккевич провела лабораторні експерименти, у яких використовувала спеціальний метод молекулярних вимірювань. Він дозволив відстежувати, як деякі метали впливають на білок амілоїд-бета — саме той білок, що утворює шкідливі скупчення в мозку людей із хворобою Альцгеймера. Ці скупчення заважають нормальному обміну сигналами між нервовими клітинами та поступово руйнують нейронні зв’язки.
Хвороба Альцгеймера є найпоширенішою формою деменції та поступово погіршує пам’ять, мислення й здатність людини виконувати повсякденні завдання. Вона вражає мільйони людей у світі, особливо літніх, і є однією з провідних причин смертності серед людей віком понад 65 років.
Однією з головних ознак хвороби є накопичення амілоїд-бета в мозку. Коли ці білки починають злипатися між собою, вони утворюють бляшки, які порушують роботу нервових клітин. Метали, такі як мідь, зазвичай необхідні для нормального функціонування мозку. Але коли їх стає занадто багато або порушується баланс, вони можуть взаємодіяти з амілоїд-бета таким чином, що сприяють утворенню небезпечних білкових скупчень.
Раніше більшість досліджень показували лише кінцевий результат — вже сформовані білкові агрегати. Натомість новий метод дозволив ученим буквально спостерігати за процесом їх утворення щосекунди. Це дало змогу зрозуміти, як саме металеві іони запускають реакцію та як інші молекули можуть втручатися в цей процес.
Особливу увагу дослідники приділили речовинам, відомим як хелатори. Це молекули, які можуть міцно зв’язувати металеві іони. Назва походить від грецького слова, що означає «кіготь», адже такі молекули буквально «хапають» метал на молекулярному рівні. За допомогою методу флуоресцентної анізотропії команда перевірила два різні хелатори.
Перший із них ефективно захоплював металеві іони, але робив це без розбору, зв’язуючи як ті метали, що сприяють утворенню амілоїдних скупчень, так і ті, що не мають до цього відношення. Другий хелатор виявився більш вибірковим — він особливо добре зв’язував саме іони міді, які, за припущеннями вчених, відіграють ключову роль у процесі злипання амілоїд-бета.
Таке розуміння механізму реакції має велике значення для майбутнього лікування. Якщо вдасться точніше контролювати взаємодію металів із білками, з’явиться можливість створювати препарати, які не просто зменшують симптоми, а безпосередньо впливають на причини утворення шкідливих білкових структур.
Хоча до клінічних ліків на основі цих відкриттів ще далеко, результати дослідження дають науковцям новий інструмент для пошуку терапій. У наступних етапах роботи команда планує перевірити свої висновки в більш складних біологічних системах — зокрема в клітинних моделях та доклінічних дослідженнях.
На думку дослідників, багато потенційних ліків проти Альцгеймера не спрацьовують саме через те, що механізми утворення амілоїдних білкових скупчень досі недостатньо зрозумілі. Спостереження за цими процесами в реальному часі може допомогти заповнити цю прогалину й прокласти шлях до створення ефективніших методів лікування. Результати дослідження були опубліковані в ACS Omega.
Джерело: portaltele.com.ua