Люди с болезнью Альцгеймера отличаются особенностями в ряде белков мозга - исследование
Исследование показало, что аминокислотные замены затрагивают ряд важнейших белков. Наиболее выраженные изменения обнаружены в белках, отвечающих за навигацию длинных отростков нейронов, ионный транспорт (в том числе работу ионных насосов) и внутриклеточную передачу сигналов.
Источник: Лейла Гарибова / ФИЦ ХФ РАН. Дарья Емекеева (первый автор статьи, м.н.с. ФИЦ ХФ РАН, аспирант МФТИ) обсуждает экспериментальную работу и полученные результаты со своим научным руководителем Ириной Тарасовой (к.ф.-м.н., в.н.с. ФИЦ ХФ РАН).
МОСКВА, 6 марта /Новости науки/. Международная группа ученых выявила особенности аминокислотных замен в ряде белков, которые отличают ткани мозга людей с болезнью Альцгеймера от контрольных образцов и могут быть связаны с механизмами развития нейродегенерации, сообщает пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
«В дальнейшем мы хотим масштабно исследовать аминокислотные замены, возникающие и при других патологиях. Это необходимо, чтобы повысить специфичность анализа: многие замены могут быть следствием сопутствующих процессов, например, воспаления. Сравнивая же разные патологии, можно выделить изменения, связанные именно с конкретным заболеванием», - приводятся в сообщении слова участника проекта, кандидата физико-медицинских наук, ведущего научного сотрудника лаборатории физико-химических методов исследования структуры веществ Института энергетических проблем химической физики имени В.Л. Тальрозе ФИЦ ХФ РАН Ирины Тарасовой.
Болезнь Альцгеймера — пока неизлечимое заболевание, при котором гибнут нервные клетки головного мозга, ухудшается память и мышление.
Ранее было показано, что в большинстве случаев причины болезни остаются неясными, а наследственная (семейная) форма встречается у меньшей части пациентов и связана с мутациями в отдельных генах. Эти мутации меняют структуру белков и запускают патологический процесс.
Одна из наиболее обсуждаемых гипотез связывает развитие болезни с нарушениями в тау-белке, который стабилизирует внутренний каркас нейрона: при присоединении фосфатных групп тау-белок может образовывать вредные для клеток «клубки», однако долгое время оставалось неясным, что именно запускает такие изменения.
В новой работе специалисты Федерального исследовательского центра химической физики имени Н.Н. Семенова РАН совместно с коллегами из Исследовательского центра клинической системной биологии первой дочерней больницы Университета Чжэнчжоу (Китай) определили, какие изменения в последовательностях белков характерны для людей с болезнью Альцгеймера.
Авторы проанализировали образцы тканей головного мозга более 500 человек — как пациентов с болезнью Альцгеймера, так и здоровых людей.
Для контроля ученые также изучили ткани мозга молодых людей, чтобы отделить патологические изменения, связанные с заболеванием, от естественных возрастных процессов.
Исследование показало, что аминокислотные замены затрагивают ряд важнейших белков. Наиболее выраженные изменения обнаружены в белках, отвечающих за навигацию длинных отростков нейронов, ионный транспорт (в том числе работу ионных насосов) и внутриклеточную передачу сигналов.
По данным авторов, особенно часто такие замены встречались в белках, участвующих в передаче сигналов между нейронами, что потенциально может быть связано с нарушением работы нервных сетей при заболевании.
Отдельный интерес, как отмечают исследователи, представляет аминокислотная замена гистидина на глутамин (а также на тирозин): у пациентов с болезнью Альцгеймера вариант «гистидин → глутамин» встречался примерно в два раза чаще, чем в контрольной группе.
Авторы предполагают, что такие изменения могут указывать на сбои в работе ферментов, участвующих в «сборке» белка, и тем самым влиять на функционирование нейронов и развитие болезни.
Другие типы аминокислотных замен, как следует из результатов, чаще коррелировали с возрастными изменениями и, вероятно, не являются специфическими маркерами именно болезни Альцгеймера.
Как подчеркивают авторы, дальнейшее расширение анализа — в том числе сравнение профилей аминокислотных замен при разных патологиях — позволит точнее выделить изменения, характерные именно для болезни Альцгеймера, и приблизиться к пониманию ее причин и поиску терапевтических подходов.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Alzheimer’s Disease.
«В дальнейшем мы хотим масштабно исследовать аминокислотные замены, возникающие и при других патологиях. Это необходимо, чтобы повысить специфичность анализа: многие замены могут быть следствием сопутствующих процессов, например, воспаления. Сравнивая же разные патологии, можно выделить изменения, связанные именно с конкретным заболеванием», - приводятся в сообщении слова участника проекта, кандидата физико-медицинских наук, ведущего научного сотрудника лаборатории физико-химических методов исследования структуры веществ Института энергетических проблем химической физики имени В.Л. Тальрозе ФИЦ ХФ РАН Ирины Тарасовой.
Болезнь Альцгеймера — пока неизлечимое заболевание, при котором гибнут нервные клетки головного мозга, ухудшается память и мышление.
Ранее было показано, что в большинстве случаев причины болезни остаются неясными, а наследственная (семейная) форма встречается у меньшей части пациентов и связана с мутациями в отдельных генах. Эти мутации меняют структуру белков и запускают патологический процесс.
Одна из наиболее обсуждаемых гипотез связывает развитие болезни с нарушениями в тау-белке, который стабилизирует внутренний каркас нейрона: при присоединении фосфатных групп тау-белок может образовывать вредные для клеток «клубки», однако долгое время оставалось неясным, что именно запускает такие изменения.
В новой работе специалисты Федерального исследовательского центра химической физики имени Н.Н. Семенова РАН совместно с коллегами из Исследовательского центра клинической системной биологии первой дочерней больницы Университета Чжэнчжоу (Китай) определили, какие изменения в последовательностях белков характерны для людей с болезнью Альцгеймера.
Авторы проанализировали образцы тканей головного мозга более 500 человек — как пациентов с болезнью Альцгеймера, так и здоровых людей.
Для контроля ученые также изучили ткани мозга молодых людей, чтобы отделить патологические изменения, связанные с заболеванием, от естественных возрастных процессов.
Исследование показало, что аминокислотные замены затрагивают ряд важнейших белков. Наиболее выраженные изменения обнаружены в белках, отвечающих за навигацию длинных отростков нейронов, ионный транспорт (в том числе работу ионных насосов) и внутриклеточную передачу сигналов.
По данным авторов, особенно часто такие замены встречались в белках, участвующих в передаче сигналов между нейронами, что потенциально может быть связано с нарушением работы нервных сетей при заболевании.
Отдельный интерес, как отмечают исследователи, представляет аминокислотная замена гистидина на глутамин (а также на тирозин): у пациентов с болезнью Альцгеймера вариант «гистидин → глутамин» встречался примерно в два раза чаще, чем в контрольной группе.
Авторы предполагают, что такие изменения могут указывать на сбои в работе ферментов, участвующих в «сборке» белка, и тем самым влиять на функционирование нейронов и развитие болезни.
Другие типы аминокислотных замен, как следует из результатов, чаще коррелировали с возрастными изменениями и, вероятно, не являются специфическими маркерами именно болезни Альцгеймера.
Как подчеркивают авторы, дальнейшее расширение анализа — в том числе сравнение профилей аминокислотных замен при разных патологиях — позволит точнее выделить изменения, характерные именно для болезни Альцгеймера, и приблизиться к пониманию ее причин и поиску терапевтических подходов.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Alzheimer’s Disease.
