Noua „Teorie Unificatoare” ar putea explica cum apare Alzheimer în creier
Originea bolii Alzheimer rămâne un subiect controversat, dar un nou studiu sugerează că aceasta ar putea apărea pe măsură ce două proteine cheie concurează în interiorul celulelor nervoase. Boala Alzheimer, cea mai comună formă de demență, a fost de-a lungul timpului asociată cu acumularea a două proteine în creier: amiloid-beta și tau, conform sciencealert.com.
👉 Legătura dintre peptidele amiloid-beta și proteina tau în Alzheimer
Acest nou studiu le leagă pe cele două, oferind o „teorie unificatoare” care, potrivit echipei de chimiști care o propune, rezolvă unele idei contradictorii despre Alzheimer. Peptidele amiloid-beta sunt fragmente lipicioase ale unei proteine mai mari, care se aglomerază pentru a forma plăci în creierul persoanelor cu Alzheimer. Se consideră că aceste plăci pot apărea cu aproximativ 20 de ani înainte ca simptomele să devină evidente. Cu toate acestea, unele cercetări sugerează că tanglele tau, noduri de proteine tau deformați care se formează în interiorul neuronilor afectați, sunt un indicator mai bun al stării cognitive în Alzheimer decât plăcile amiloid-beta.
În mod normal, tau stabilizează microtubulii, scheletul intern al celulelor, dar în boala Alzheimer, tau se detașează de microtubuli, blocând celulele. Aceste două trăsături caracteristice ale bolii Alzheimer au fost contestate în ultimii ani, dar rămân un punct central al cercetării, neuroscienții încercând să afle care apare prima, ce efect au fiecare dintre ele și dacă ele cauzează cu adevărat boala sau sunt doar un simptom al acesteia.
👉 Concursul dintre amiloid-beta și tau pentru legarea la microtubuli
„În plus față de demență, diagnosticul de Alzheimer necesită atât acumularea de amiloid-beta, cât și de tau în creier,” explică Ryan Julian, profesor de chimie la Universitatea California, Riverside, și autor principal al studiului. „Dar multe laboratoare se concentrează pe rolul unuia și ignoră pe celălalt.” Pentru a investiga, Julian și colegii săi au desfășurat o serie de studii de legare a proteinelor, concentrându-se pe modul în care amiloid-beta și tau interacționează în jurul microtubulilor.
Observând că peptidele amiloid-beta semănau, din punct de vedere al secvenței, cu partea din proteinele tau care se leagă de microtubuli, echipa a amestecat cele două proteine împreună într-o soluție, alături de tubulină, blocul de construcție al microtubulilor. „Munca noastră arată că amiloid-beta și tau concurează pentru aceleași site-uri de legare pe microtubuli și că amiloid-beta poate preveni tau să funcționeze corect,” spune Julian.
Folosind amiloid-beta marcat fluorescent, cercetătorii au putut observa când peptidele de amiloid-beta „furau” site-urile de legare folosite în mod normal de proteinele tau. De asemenea, cercetătorii au „tentat” amiloid-beta cu o altă proteină comună, mioglobina, și au descoperit că peptidele amiloid-beta preferau totuși să se lege de microtubuli – ceea ce înseamnă că nu se legau doar de orice proteină din soluție.
Pe baza rezultatelor lor, cercetătorii își formulează ipoteza că ar putea fi găsită o soluție la dilema oului și a găinii între peptidele amiloid-beta și tanglele tau – deși trebuie să ținem cont că experimentele lor au fost realizate cu amestecuri de proteine purificate. Înțelegerea modului în care proteinele se comportă în interiorul celulelor este mult mai complicată. Dacă peptidele amiloid-beta înlocuiesc tau din site-urile sale obișnuite de legare, așa cum sugerează aceste studii, atunci aceasta ar putea explica modul în care tau poate forma noduri și microtubulii devin destabilizați, perturbând funcțiile esențiale ale neuronilor și conducând, în cele din urmă, la moartea celulară.
„Distincția cheie aici este recunoașterea că tau nu inițiază patologii de unul singur, ci devine problematic după ce este înlocuit,” scriu Julian și colegii săi în lucrarea lor. De asemenea, sugerează că acest înlocuitor de tau, care duce la microtubuli defectuoși, ar putea fi sursa principală de toxicitate pentru celulele creierului – nu acumularea fie a plăcilor amiloid-beta, fie a tanglelui tau (deși aceste acumulări agravează problemele celulelor). „Această nouă ipoteză contextualizează multe observații anterioare din literatură și rezolvă contradicțiile dintre ipotezele convenționale ale cauzei fundamentale a bolii Alzheimer,” mai scriu Julian și colegii săi.
Această cercetare adaugă o nouă perspectivă asupra rezultatelor studiilor clinice care testează terapiile pentru Alzheimer care nu au avut succes și asupra studiilor care au descoperit că eliminarea plăcilor amiloid-beta nu pare să repare funcțiile esențiale ale creierului. Pe termen lung, dacă aceste descoperiri pot fi susținute prin studii suplimentare, această lucrare ar putea redirecționa eforturile de dezvoltare a tratamentelor eficiente pentru boala Alzheimer, care reprezintă până la 70% din cazurile de demență și nu are un remediu cunoscut.
Interesant, studiile recente pe animale sugerează că litiul ar putea avea un efect protector, ajutând la stabilizarea microtubulilor. Din această cauză, dezvoltarea terapiilor care protejează aceste tuburi mici ar putea fi o abordare nouă de explorat, în loc să se vizeze acumulările de proteine, așa cum au făcut majoritatea terapiilor existente pentru Alzheimer. Studiul „ajută la înțelegerea multor rezultate care păreau anterior necorelate,” concluzionează Julian. „Ne oferă o imagine mai clară a ceea ce ar putea merge prost în interiorul neuronilor și de unde ar putea începe noi tratamente.” Această cercetare este publicată în PNAS Nexus.
