Alzheimerova prícina nalezená v nesprávné funkci poruchy proteinu mozku

V novém prulomu za úcelem zjistení príciny Alzheimerovy choroby vedci zjistili molekulu, která se zdá, ze zpusobí retezovou reakci na poruchu proteinu, která nakonec zablokuje a zabíjí mozkové bunky.
Týmy z University of Cambridge ve Velké Británii a Lundské univerzity ve Svédsku písou o svých zjisteních v príspevku, který má být publikován on-line nejprve tento týden. Sborník z Národní akademie ved.
Tuomas Knowles, jeden ze studijních vedoucích, provozuje skupinu zalozenou v Cambridge, která studuje fyzické aspekty vlastního shromazdování proteinových molekul. Ve svém prohlásení o studii uvádí, ze soucasné terapie pro Alzheimerovu chorobu a demenci jsou omezené, nemají na tuto chorobu, ale pouze symptomy:
"Musíme vyresit, co se deje na molekulární úrovni, nez budeme moci postupovat a mít skutecný dopad," dodává.
A práve to výzkumníci této studie udelali: hloubeji se vrhli do molekulárního chování a vytvorili podrobnou mapu cesty, která produkuje poskozené proteiny, které jsou u korenu neurodegenerativních poruch, jako je Alzheimerova choroba.
Verí, ze jejich prulom je dulezitým krokem k drívejsí diagnostice neurologických poruch, jako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba.
A odhalováním molekulárních náznaku o nejcasnejsích stadiích Alzheimerovy choroby ríkají, ze nálezy také otevírají nové cesty pro vývoj léku, které se zamerují na tyto cesty v raných stádiích onemocnení.

Zlomeniny bílkovin a amyloidních vláken

Kdyz se proteiny vyrobené v mozkových bunkách zacínají chybet a prijímat struktury, které zpusobují jejich selhání, výsledkem jsou neurodegenerativní onemocnení, jako je Alzheimerova choroba.
Proteiny jsou dulezité molekuly pro provádení základních pracovních postupu v bunkách a kolem nich. K vytvorení bílkoviny bunka shromazduje aminokyseliny podle vzorku zakódovaných v DNA. Sestavený protein je dlouhý tenký retezec, který je pak slozen do slozité, tesne zabalené a presné struktury, aby mohl správne vykonávat své úkoly.
Veci zacínají chybovat, kdyz se proteiny zlehkají. Ty pak mohou zachytit obklopující proteiny, i kdyz jsou normální, produkující hrudky, které mohou vytváret miliony bílkovinných molekul, címz se vytvorí nepruzné úponky nazývané "amyloidní fibrily".
Amyloidní vlákna jsou to, co produkuje velké depozity bílkovin nebo "plaky" nacházející se v mozku lidí s Alzheimerovou chorobou. Tito byli povazováni za hlavní prícinu onemocnení, dokud dalsí prední autor této nejnovejsí studie, Christopher Dobson, profesor chemie v Cambridge, a jeho tým objevil asi pred deseti lety "toxické oligomery".

Toxické oligomery a mladistvé tendiny

Kdyz abnormální amyloidní vlákna, které vedou k plakum, zacínají rust, úponky rostou smerem ven kolem pocátecního nebo ohniskového bodu. Toto je známé jako "nukleace".
Kdyz byly tyto objevy poprvé objeveny, myslelo se, ze klícovým prícinám Alzheimerovy choroby je tento proces nukleace. Ale to je jen cást príbehu.

To, co tato studie ukazuje, je to jakmile malé, ale kritické mnozství nesprávne fungujících proteinu kumuluje dohromady, spoustí neklidnou retezovou reakci coz vede k rychlé tvorbe nových shluku a aktivaci nových ohnisek prostrednictvím "nukleace".
A zdá se to jsou tyto sekundární nukleace, které vytvárejí mládata tendrils ze nejprve mají jen pár klastru obsahujících nekolik proteinových molekul nebo "toxických oligomeru". (Oligomer, který obsahuje pouze nekolik molekulových jednotek, je mnohem kratsí verzí polymeru, opakující se retezce jednotek, které mohou témer vzdy pokracovat).
Tyto "toxické oligomery" jsou rozpustné a dostatecne malé, na rozdíl od vetsích, nerozpustných a hustsích plátu (které mají více uzavrených polymerních struktur), procházet kolem mozku a zpusobit zmatek vzájemným ovlivnováním jiných molekul. Výsledkem je postupná smrt neuronu, které zpusobují ztrátu pameti a dalsí známé príznaky demence.
Pred touto studií vedci vedeli, ze toxické oligomery jsou pravdepodobnejsí prícinou Alzheimerovy choroby, ale byly zamysleny nad tím, odkud pocházejí.
Knowles ríká:
"Nyní jsme vytvorili cestu, která ukazuje, jak se tvorí toxické druhy, které zpusobují bunecnou smrt, oligomery. To je klícová cesta k detekci, cílení a intervenci - molekulárnímu katalyzátoru, který je základem patologie. "

Obnova scény zlocinu u korene Alzheimerovy choroby

Vedci shromázdili nástroje bezne pouzívané v jiných oblastech chemie a fyziky, ale tato studie je poprvé pouzita k plnému potenciálu, aby se podívali na nesprávné proteiny.
"Vyuzívání kvantitativních experimentálních nástroju a prísné teoretické analýzy k pochopení slozitých biologických procesu stále více vede k vzrusujícím výsledkum a menícím se úkolum," ríká Knowles.
On vysvetluje, ze jsou v podstate pujcovat nástroje z chemie a fyziky, aby se podívali na problém biomolekul: mapovat síte procesu a "znovu vytváret scénu zlocinu", coz je molekulární koren Alzheimerovy choroby.
"S nemocí, jako je Alzheimerova choroba, musíte zasáhnout velmi specificky, aby se zabránilo tvorbe toxických látek. Nyní jsme zjistili, jak jsou vytvoreny oligomery, víme, jaký proces musíme vypnout," dodává.
V dalsí prulomové studii, která byla zverejnena nedávno, výzkumníci naznacují, ze nová lécba Alzheimerovou chorobou muze pocházet z objevování toho, jak plaky vedou ke spleti.
Napsal Catharine Paddock PhD