Zistilo sa, že nesprávne zložené proteíny spojené s Alzheimerovou chorobou a demenciou sú častejšie, než sa doteraz predpokladalo.

Výskum Alzheimerovej choroby sa desaťročia zameriaval na boj medzi amyloidom A-beta a tau, ktoré môžu zabíjať neuróny a narúšať fungovanie mozgu. Nový výskum však naznačuje, že tieto lepkavé plaky v mozgu nemusia pôsobiť samostatne.

Výskumníci z Univerzity Johnsa Hopkinsa identifikovali u potkanov viac ako 200 typov nesprávne zložených proteínov, ktoré môžu súvisieť s vekom súvisiacim kognitívnym poklesom.

Tieto objavy by mohli vydláždiť cestu k objaveniu nových terapeutických cieľov a liečebných postupov u ľudí, ktoré by mohli zmierniť utrpenie miliónov ľudí nad 65 rokov, ktorí trpia Alzheimerovou chorobou, demenciou alebo inými chorobami, ktoré ich s pribúdajúcim vekom oberajú o pamäť a nezávislosť.

„Amyloidy sú zhluky deformovaných bielkovín. Sú veľké, škaredé a ľahko viditeľné pod mikroskopom, takže neprekvapuje, že priťahujú našu pozornosť. Vidíme však stovky bielkovín, ktoré sú nesprávne poskladané tak, že netvoria amyloidné zhluky, a napriek tomu sa zdá, že ovplyvňujú funkciu mozgu,“ povedal Stephen Fried, odborný asistent chémie a vedec zaoberajúci sa bielkovinami, ktorý skúma, ako sa molekuly v mozgu menia s vekom.

„Náš výskum ukazuje, že amyloidy sú len špičkou ľadovca.“

Výsledky boli publikované v časopise Science Advances.

Aby pochopili molekulárne rozdiely medzi starnúcimi mozgami, ktoré si zachovávajú mentálnu bystrosť, a tými, ktoré sú v úpadku, Fried a jeho tím skúmali 17 dvojročných potkanov chovaných v tej istej kolónii. Sedem potkanov dosahovalo slabé výsledky v testoch pamäte a riešenia problémov a boli považované za kognitívne postihnuté, zatiaľ čo 10 dosahovalo rovnaké výsledky ako šesťmesačné potkany.

Výskumníci potom zmerali viac ako 2 500 typov proteínov v hipokampe, časti mozgu spojenej s priestorovým učením a pamäťou.

Vedci po prvýkrát dokázali u veľkého počtu proteínov určiť, či jednotlivé proteíny majú zdeformovaný tvar alebo sú nesprávne zložené, čo umožnilo výskumníkom určiť, ktoré proteíny boli nesprávne zložené u všetkých potkanov a spojené so starnutím vo všeobecnosti a ktoré boli nesprávne zložené iba u potkanov s kognitívnou poruchou.

Viac ako 200 proteínov malo u kognitívne postihnutých potkanov zdeformovaný tvar, ale u kognitívne zdravých potkanov si svoj tvar zachovalo. Zistenia, ktoré podľa výskumníkov naznačujú, že niektoré z týchto proteínov prispievajú k kognitívnemu poklesu.

Nesprávne zložené proteíny nedokážu vykonávať úlohy potrebné na správne fungovanie bunky, takže bunky majú prirodzený systém sledovania, ktorý identifikuje a ničí tieto „nezbedné“ proteíny. Výskumníci si predtým mysleli, že nesprávne zložené proteíny – konkrétne A-beta a tau – spôsobujú problémy iba vtedy, keď sa zhlukujú do amyloidov.

„Myslíme si, že existuje veľa proteínov, ktoré sa môžu nesprávne skladať, netvoria amyloid a stále sú problematické,“ povedal Fried. „A to naznačuje, že tieto zdeformované proteíny nejako unikajú tomuto systému sledovania v bunke.“

Avšak, ako presne tieto nesprávne zložené proteíny uniknú bunkovému „bezpečnostnému systému“ zostáva záhadou.

Tím ďalej plánuje študovať deformované proteíny pod mikroskopmi s vysokým rozlíšením, aby získal podrobnejší obraz o tom, ako ich deformácie vyzerajú na molekulárnej úrovni.

„Mnohí z nás zažili, že sa im blízka osoba alebo príbuzný stali menej schopnými vykonávať každodenné úlohy, ktoré vyžadujú kognitívne schopnosti,“ povedal Fried.

„Pochopenie toho, čo sa fyzicky deje v mozgu, by mohlo viesť k lepšej liečbe a prevencii.“