Нова ціль лікування Альцгеймера

Виявлено новий зв’язок між короткочасною пам’яттю та білком, який називається бета-арестин, який може прокласти новий шлях до терапевтичного лікування неврологічних розладів, особливо хвороби Альцгеймера. Відкриття було зроблено вченими-медиками з Каліфорнійського університету в Ріверсайді.

Це перше дослідження, яке пов’язує бета-арестин з хворобою Альцгеймера та навчанням та пам’яттю.

Бета-арсестин експресується в різних клітинах тіла, включаючи гіпокамп, область мозку, пов’язану з навчанням та формуванням короткочасних спогадів. Бета-арсестин є одним із багатьох «білків, що лестять» - білків, які підтримують нейронні зв’язки. Встановлено, що відсутність бета-арестину погіршує нормальне навчання мишей.

В гіпокампі між нейронами продовжують утворюватися нові зв’язки, які називаються синапсами. Коли мозок дізнається щось нове, утворюються зв’язки, а деякі старі зміцнюються за допомогою процесу, відомого як тривале потенціювання (LTP).

Однак, оскільки мозок має обмежену ємність, інші старі зв’язки повинні розібратися за допомогою процесу, який називається довгостроковою депресією (LTD), щоб утворилися нові синапси.

Бета-арсестин забезпечує пластичність синаптичних сполук та LTD, регулюючи "актиновий цитоскелет", мережу білків, що формує "хребет" нейронів і допомагає формувати нові синаптичні зв'язки та розбирає старі.

"При деяких патологічних станах, таких як хвороба Альцгеймера, втрата старих синаптичних зв'язків значно перевищує утворення нових, що призводить до загальної втрати синапсів і короткочасної втрати пам'яті", - сказала Ірина М. Етель, доцент біомедичних наук та провідним автором статті.

“Наша робота, проведена на мишах, показує, що якщо бета-арсетин видаляється з нейронів, це втрачає синапси. Але ми також знаємо, що бета-арсетин необхідний для нормального навчання та пам’яті; тому потрібно встановити тонкий баланс. Цього балансу можна легко досягти за допомогою фармацевтичних препаратів у майбутньому ".

Бета-арестин можна візуалізувати як енергію, яку дають ляльководу (актиновий цитоскелет), який керує струнами маріонетки (міжнейронний зв’язок), пояснює Етель. Щоб людина чомусь навчилася, ляльководу потрібно рухати струни в певному порядку.

Однак у пацієнтів з хворобою Альцгеймера цей запас енергії переактивується, і струни безладно тягнуться, в результаті чого струни розриваються (втрата синапсів) і маріонетки руйнуються. Хоча видалення бета-арестину дозволить уникнути цього колапсу, повна втрата білка не призведе до жодного руху маріонеток (відсутність навчання в мозку).

"Отже, селективна настройка активності бета-арестину необхідна, щоб частково зменшити розбирання синапсів", - сказала Крістал Г. Понтрелло, перший автор дослідницької роботи та докторант в лабораторії Етелла. "В ідеалі ви хочете виключити лише деякі невикористані старі синаптичні зв’язки, щоб було місце для встановлення нових зв’язків".

Дослідження опубліковано вПраці Національної академії наук.

Джерело: Каліфорнійський університет-Ріверсайд