Найден «спусковой крючок» страшной болезни

Ученые из МГУ вместе с коллегами из Института молекулярной биологии РАН и Лондонского королевского колледжа смогли разобраться в механизме развития болезни Альцгеймера. Возможно, они нашли «главного виновника» этого процесса. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

— Болезнь Альцгеймера — широко распространенное заболевание центральной нервной системы, — рассказывает ведущий научный сотрудник факультета фундаментальной медицины МГУ Владимир Польшаков. — Оно приводит к утрате умственных способностей, и до настоящего времени считалось неизлечимым.

Эту болезнь во многих странах уже называют эпидемией. Риск развития недуга к 90 годам по разным оценкам доходит до 50 процентов. Однако теперь появилась возможность разработки лекарства, бьющего прямо в цель.

Как работает запускающий «Альцгеймера» механизм? Механизму развития болезни Альцгеймера посвящено несколько гипотез. Одной из наиболее распространенных и общепринятых считается так называемая амилоидная гипотеза. Амилоиды — а точнее, бета-амилоидные пептиды — представляют собой молекулярную конструкцию белкового типа и в нормальном, здоровом своем состоянии заняты защитой нервных клеток мозга. Срок им определен короткий, и, выполнив свою функцию, они попадают под «ножи» протеаз, белков-чистильщиков, изрезающих на мелкие кусочки все, ставшее ненужным, и превращающих амилоиды в безопасные «шлаки», которые затем утилизируются или выводятся из организма. Но, согласно гипотезе, иногда наступает момент, когда что-то идет не так, и защитники нервных клеток превращаются в их убийц. Более того, эти пептиды начинают объединяться между собой с образованием агрегатов и становятся недоступны для «ножей» протеаз. Более или менее детально этот механизм в рамках амилоидной гипотезы прописан на этапах, присущих болезни уже в развитой стадии, когда появляются токсичные агрегаты, и далее, когда мозг уже покрывается амилоидными бляшками. О начальной же стадии процесса превращения бета-амилоида в опасные для нервных клеток продукты было известно очень мало.

«Было, например, известно, — говорит Владимир Польшаков, — что важную роль в инициализации этих процессов играют ионы переходных металлов, прежде всего цинка. Этот металл выполняет в мозге массу полезных и важных функций, но здесь был заподозрен во «вредительстве», в том, что именно он является одним из инициализаторов каскада процессов, приводящих к болезни Альцгеймера.

Чтобы подтвердить подозрения, специалисты изучили различные патогенные амилоиды, а точнее, их короткие участки, связанные с металлами. Было исследовано два патогена: «английский мутант», отличающийся от нормального пептида одной аминокислотной заменой, и изомеризованный бета-амилоидный пептид, связанный со старением — еще одним важным фактором развития болезни Альцгеймера.

Несмотря на все различия в процессах, протекающих с «английским мутантом» и изомеризованным пептидом, начальные стадии у них оказались одинаковыми. В обоих случаях «спусковой крючок» — две молекулы пептида, скрепленные ионом цинка.

Ученые надеются, что это открытие поможет создавать новые лекарства, способные блокировать инициализируемую ионами цинка агрегацию бета-амилоидных пептидов.