Skrytí zabijaci mozgu: Vedci odhalili vyše 200 skrytých vinníkov, ktorí ničia mozog pri starnutí

Desaťročia sa výskumníci sústreďovali na boj proti dvom hlavným nepriateľom mozgu – amyloidom A-beta a tau. Tieto lepkavé nálezy ničia neuróny a narúšajú funkcie mozgu. Nová štúdia však naznačuje, že tieto známe molekuly nepôsobia samy.

Tím z Johns Hopkins University identifikoval viac ako 200 typov deformovaných proteínov u potkanov. Tieto molekuly súvisia s poklesom kognitívnych schopností súvisiacich s vekom. Nález môže otvoriť cestu k novým terapeutickým cieľom a liečbe u ľudí, čo by mohlo priniesť úľavu miliónom ľudí nad 65 rokov trpiacich Alzheimerovou chorobou, demenciou alebo inými ochoreniami.

„Amyloidy vznikajú nahromadením pokrivených proteínov. Sú veľké, škaredé a ľahko viditeľné pod mikroskopom, takže je logické, že upútajú našu pozornosť,“ vysvetľuje Stephen Fried, asistentný profesor chémie a proteínový vedec. „Vidíme však stovky proteínov, ktoré sa deformujú spôsobmi, že sa nezhluknú do amyloidu, a predsa ovplyvňujú fungovanie mozgu. Náš výskum ukazuje, že amyloidy sú len vrcholom ľadovca.“

Informuje o tom web News-Medical a portál Science Direct. 

Tajomstvo skrytých deformácií

Výsledky publikované v časopise Science Advances prinášajú prekvapivé odhalenie. Aby pochopili molekulárne rozdiely medzi starými mozgami, ktoré zostávajú ostré, a tými, ktoré zažívajú úpadok, Fried a jeho tím študovali 17 dvojročných potkanov z tej istej kolónie.

Sedem potkanov dopadlo zle v testoch pamäti a riešenia problémov – vedci ich považovali za kognitívne postihnuté. Desať potkanov však podávalo výkony na úrovni šesťmesačných mláďat. Vedci potom zmerali viac ako 2 500 typov proteínov v hipokampe, časti mozgu spojenej s priestorovým učením a pamäťou.

Vedci prvýkrát dokázali určiť u veľkého počtu proteínov, či sú jednotlivé proteíny pokrivené alebo nesprávne zložené. Tento prístup im umožnil rozlíšiť, ktoré proteíny sa deformujú u všetkých potkanov a súvisia s procesom starnutia všeobecne a ktoré sa špecificky deformujú len u kognitívne postihnutých potkanov.

Viac ako 200 proteínov bolo deformovaných u kognitívne postihnutých potkanov, zatiaľ čo u zdravých potkanov si zachovali svoje tvary. Tieto zistenia naznačujú, že niektoré z týchto proteínov prispievajú k poklesu kognitívnych schopností.

Úniky pred bunečnou obranou

Deformované proteíny nedokážu vykonávať úlohy potrebné na správne fungovanie bunky. Bunky majú prirodzený dohľadný systém, ktorý identifikuje a ničí tieto problémové proteíny. Doteraz si výskumníci mysleli, že deformované proteíny – konkrétne A-beta a tau proteíny – sú škodlivé len vtedy, keď sa zhlukujú do amyloidov.

„Myslíme si, že existuje veľa proteínov, ktoré môžu byť deformované, nevytvárajú amyloidy a predsa sú problematické,“ hovorí Fried. „To naznačuje, že tieto deformované proteíny majú spôsoby, ako uniknúť tomuto dohľadnému systému v bunke.“

Presný mechanizmus toho, ako tieto deformované proteíny prekĺznu cez bezpečnostný systém bunky, zostáva záhadou. Vedci však veria, že práve tieto „neviditeľné“ molekuly môžu byť kľúčom k pochopeniu toho, prečo sa rozvíjajú neurodegeneratívne ochorenia.

Zatiaľ čo tradičné amyloidy vytvárajú viditeľné zhluky, tieto nové molekuly fungujú ako stealth bojovníci. Nepozorované napadajú bunky a postupne narušujú ich fungovanie. Tento objav vysvetľuje, prečo mnohé terapie zamerané len na amyloidy nepriniesli očakávané výsledky.

Nové možnosti liečby

Objav otvára úplne novú frontu v pochopení demencie a môže viesť k novým cieľom liečby a prevencie. Tím plánuje ďalej skúmať deformované proteíny pod mikroskopmi s vysokým rozlíšením, aby získal podrobnejší obraz toho, ako vyzerajú ich deformácie na molekulárnej úrovni.

„Mnohí z nás zažili blízkeho človeka alebo príbuzného, ktorý sa stal menej schopným vykonávať každodenné úlohy vyžadujúce kognitívne schopnosti,“ hovorí Fried. „Pochopenie toho, čo sa fyzicky deje v mozgu, môže viesť k lepším liečebným postupom a preventívnym opatreniam.“

Táto štúdia mení naše chápanie Alzheimerovej choroby z boja proti niekoľkým známym nepriateľom na komplexnejší pohľad na stovky potenciálnych pôvodcov problémov. Namiesto toho, aby sa vedci zameriavali len na viditeľné amyloidy, teraz musia preskúmať celú armádu skrytých proteínov.

Výsledky výskumu na potkanoch sú sľubné, ale cesta k ľudským aplikáciám bude dlhá. Vedci musia overiť, či sa podobné procesy dejú aj v ľudskom mozgu, a následne vyvinúť spôsoby, ako tieto skryté proteíny detegovať a neutralizovať. Ak sa to podarí, mohli by sme získať úplne nové zbrane v boji proti neurodegeneratívnym ochoreniam.

Čítaj viac z kategórie: Zaujímavosti