Наука 8 сентября 2023

Выяснилось, как мутируют белки при болезни Паркинсона

Исследователи выяснили, как белки, вызывающие болезнь Паркинсона, распространяются в мозге.

Читайте «Хайтек» в

Новое исследование показало, как мутировавшие белки, которые являются признаком болезни Паркинсона, распространяются и агрегируются в мозге. Это поможет разработать новые методы, чтобы остановить прогрессирование этого и других нейродегенеративных заболеваний, вызванных агрегацией белков.

Связь между нейродегенеративными расстройствами, агрегацией и распространением белков, таких как альфа-синуклеин (АФ), хорошо изучена. Но остается неясным, что первично: агрегация или распространение. Новое исследование, проведенное учеными из Медицинского и стоматологического университета Тойко, дало ответы.

Чтобы увидеть, как мономеры и фибриллы АФ перемещаются по мозгу, исследователи ввели в мозг мышей небольшое количество мутировавшего альфа-синуклеина с зеленым флуоресцентным белком. Поскольку любая клетка может способствовать распространению АФ, они использовали вирусные частицы, чтобы обеспечить его синтез в клетках в месте инъекции.

Через две недели после инъекции исследователи заметили флуоресценцию в отдаленных участках мозга вдали от места инъекции, что указывает на распространение мономерного мутировавшего альфа-синуклеина. Они обнаружили флуоресцентный белок в глифатической системе, уникальном расположении каналов, которое выводит белки и метаболиты из центральной нервной системы, и заметили, что он поглощается нейронами. Год спустя мономеры слиплись вместе, образовав фибриллы.

«Фибриллы альфа-синуклеина образовались после того, как мономеры размножились, — объясняет Хитоши Окадзава, автор исследования. — В частности, мы наблюдали мономер альфа-синуклеина в глимфатической системе и отдаленных регионах уже через две недели после инъекции, а фибриллы альфа-синуклеина мы обнаружили через 12 месяцев после инъекции!».

Исследователи отметили, что количество агрегации альфа-синуклеина и время, необходимое для ее формирования, варьировались и не были пропорциональны расстоянию от места инъекции.

Более 20 лет назад ученые обнаружили, что белок альфа-синуклеин играет решающую роль в развитии болезни Паркинсона. Считается, что токсичный мутировавший АФ слипается вместе, образуя тельца Леви, что приводит к прогрессирующей гибели нейронов. Альфа-синуклеин также участвует во второй наиболее распространенной форме деменции после болезни Альцгеймера — деменции с тельцами Леви.

Исследование опубликовано в журнале Cell Reports.