1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разгадана тайна «белковых сгустков» в мозге при болезни Паркинсона

Разгадана тайна «белковых сгустков» в мозге при болезни Паркинсона

Разгадана тайна «белковых сгустков» в мозге при болезни Паркинсона

Биологи, изучающие болезнь Паркинсона, давно надеялись разгадать загадку белковых сгустков, характерных для данного заболевания. Ученые из Scripps Research, пожалуй, ближе всех подошли к ответу.

Все началось с изучения белка под названием альфа-синуклеин (α-syn). Его обычно признают «вредителем № 1» в процессе развития болезни Паркинсона. Именно он образует всем известные белковые агрегации. Между тем, этот любопытный маленький белок — один из самых распространенных белков в нашем мозге, и ученым было не очень понятно, когда и почему он становится болезнетворным.

При более углубленном изучении выяснилось, что существуют разные виды альфа-синуклеина. Одному из них, наиболее токсичному белку — pα-syn* исследователи уделили особенно пристальное внимание.

Оказалось, что pα-syn* образует комки, только не где-нибудь, а вокруг митохондрий нейронов. Митохондрии в белковых сгустках pα-syn* буквально распадались на фрагменты. Между тем, митохондрии нейронов обеспечивают мозг энергией, так что масштаб проблемы был очевиден.

Исследователи доказали, что pα-syn* запускает целый каскад событий. Во-первых, этот белок активировал сигнальный путь MAPK. Ферменты пути MAPK затем катализировали фосфорилирование тау-белка. Это было очень важное открытие: дело в том, что тау-белок давно вызывает недоумение нейробиологов. Известно, что избыточно фосфорилированный тау-белок образует нейрофибриллярные клубки в мозге пациентов с болезнью Паркинсона. Но до сих пор ученые не знали, как они туда попадают и в какой момент образуются.

Выяснилось, что фосфорилированный тау-белок затем слипается с pα-syn* на митохондриальной мембране. Этот сгусток непрерывно растет, попутно разрушая митохондрии и запуская известные процессы гибели нейронов.

Интересно, что тау-белок играет некоторую роль и в развитии болезни Альцгеймера, поэтому данное исследование предлагает механизм, объясняющий, как болезни Альцгеймера и Паркинсона пересекаются на молекулярном уровне.

В то же время наличие агрегаций α-син и тау-белка является характерным признаком других форм деменции, и теперь ученые представляют механизмы, стоящие за этим. По словам исследователей, следующим шагом будет изучение того, как остановить pα-syn*, и в конечном итоге победить болезнь Паркинсона, а возможно и другие нейродегенеративные заболевания.

Болезнь Паркинсона: ученые нашли новую мишень для уничтожения белковых сгустков

Сибирские учёные создают новый препарат для лечения болезни Паркинсона

К такому выводу пришли ученые из Медицинского центра Джорджтаунского университета (GUMC) в Вашингтоне, округ Колумбия, изучив фермент, называемый USP13, в мозге мышей и людей.

Исследование, которое представлено в журнале Human Molecular Genetics, может быть первым, чтобы объяснить роль USP13 в токсическом накоплении белковых сгустков в головном мозге.

Белковые накопления называются телами Леви, и они также происходят при других нейродегенеративных заболеваниях, включая деменцию тела Леви и множественную системную атрофию.

Это исследование, — говорит ведущий автор Сяогуан Лю, ассистент профессора неврологии в GUMC, — предоставляет новые доказательства того, что USP13 влияет на развитие и клиренс сгустков белка тела Леви, предполагая, что таргетинг USP13 может быть терапевтической целью при болезни Паркинсона и других подобных формах нейродегенерации.

Болезнь Паркинсона и тела Леви

Болезнь Паркинсона-это дегенеративное расстройство, которое главным образом влияет на контроль движения. Типичные симптомы включают тремор, скованность и брадикинезию, которая представляет собой замедленность движений.

Читать еще:  Гены продолжают работать даже после нашей смерти

Люди с болезнью Паркинсона могут также испытывать проблемы со сном, беспокойство, депрессию, запор и усталость.

По данным Американской ассоциации по борьбе с болезнью Паркинсона, около 10 миллионов человек во всем мире живут с болезнью Паркинсона. Эта цифра включает в себя около 1 миллиона человек в Соединенных Штатах.

Болезнь в основном проявляется после 50 лет, но есть более редкая форма, называемая ранним началом болезни Паркинсона, которая может развиться в более молодом возрасте.

Болезнь Паркинсона разрушает клетки в области мозга, известной как черная субстанция. Нервные клетки в этой области взаимодействуют, высвобождая химический мессенджер, называемый дофамином. Это взаимодействие помогает с тонкой настройкой управления движением.

Ученые точно не знают, что именно вызывает гибель клеток, высвобождающих дофамин при болезни Паркинсона, но тела Леви находятся высоко в их списке подозреваемых.

Посмертные исследования людей, страдавших болезнью Паркинсона, обнаружили тела Леви в нервных клетках, или нейронах, черной субстанции и других частях мозга.

Белок под названием альфа-синуклеин является основным компонентом этих токсичных круговых структур. Однако роль, которую этот белок играет в здоровом мозге, несколько неясна.

Альфа-синуклеиновые и убиквитиновые метки

Что ученые действительно знают, так это то, что когда альфа-синуклеин несет метки небольшого белка убиквитина, ферменты приходят и уносят его для разрушения. Процесс маркировки белков для очистки с помощью убиквитиновых меток называется убиквитинированием.

Недавнее исследование показывает, что USP13 удаляет метки убиквитина на альфа-синуклеине. В результате ферменты не очищают белок, и он накапливается, образуя токсичные тела Леви.

Исследователи показали, что блокирование USP13 в мышиных моделях болезни Паркинсона заставило тела Леви исчезнуть, а также остановило их формирование снова.

Это последовало за открытием, что посмертная ткань мозга людей с болезнью Паркинсона содержала высокие уровни USP13.

Команда также исследовала связь между USP13, Альфа-синуклеином и другим белком, который связан с болезнью Паркинсона, называемой parkin.

USP13 остановил parkin от выполнения своей работы

Parkin помогает сразу нервному расстройству протеинов в клетках. Он воспринимает метки убиквитина и нацеливает Меченый белок на деградацию. Ученые выявили связи между некоторыми формами болезни Паркинсона и потерей функции Паркинсона.

Похоже, что, удалив метки убиквитина, USP13 не дает Паркину использовать альфа-синуклеин в процессе утилизации клеточных отходов.

Используя мышиные модели болезни Паркинсона, команда показала, что как мечение, так и разрушение альфа-синуклеина увеличивались, когда мыши были лишены USP13.

У этих мышей также наблюдалось меньшее разрушение дофаминовых клеток и улучшение двигательной функции.

Теперь исследователи хотят разработать блокатор USP13, который врачи могут использовать в качестве части терапии, направленной на клиренс белка при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Паркинсона.

Клиренс нейротоксических белков, включая альфа-синуклеин, может зависеть от баланса между убиквитинированием и деубиквитинированием.

Это исследование, — говорит ведущий автор Сяогуан Лю, ассистент профессора неврологии в GUMC, — предоставляет новые доказательства того, что USP13 влияет на развитие и клиренс сгустков белка тела Леви, предполагая, что таргетинг USP13 может быть терапевтической целью при болезни Паркинсона и других подобных формах нейродегенерации. Www. medicalnewstoday. com

Сибирские учёные создают новый препарат для лечения болезни Паркинсона

Такое разное старение: что происходит с головным мозгом?

Почему старость бывает разной? Одни люди сохраняют память, остаются активными, а другие полностью теряют самостоятельность. Это связано с изменениями в головном мозге. При нормальном старении и при деменции они происходят по-разному.

Естественное старение

После 60-70 лет лобная доля и гиппокамп начинают уменьшаться в объемах. Это уменьшение — медленное, чаще слабо выраженное. В поведении оно проявляется трудностями с запоминанием нового. Человеку сложнее чему-то учиться, но уже имеющиеся навыки и знания сохраняются.

Снижается плотность коры головного мозга, что замедляет познавательную деятельность. Это не значит, что человек не может усвоить новую информацию — просто ему нужно больше времени для этого.

Читать еще:  Полублизнецы впервые выявлены при беременности

Миелин, покрывающий нервные волокна в составе белого вещества, истончается. Из-за этого замедляется обработка информации.

Замедляется работа нейромедиаторных систем, серотонин, дофамин, норадреналин вырабатываются не так активно. Это снижает активность, уменьшает эмоциональные реакции, влияет на память.

Каждый из этих процессов можно предупредить или замедлить. То, как они будут протекать, определяется образом жизни, умственной активностью, регулярными нагрузками. Чем активнее человек физически, интеллектуально, эмоционально, тем медленнее будут идти процессы старения.

Что происходит при деменции?

В мозге начинаются патологические изменения. Потеря клеток — массовая, быстрая, и функции нарушаются сильнее.

Кора головного мозга уменьшается в объемах. Она не просто теряет плотность, а «сморщивается», что резко ограничивает способности к запоминанию и планированию. Этот процесс идет быстрее в гиппокампе и кортексе, из-за чего новые воспоминания почти не формируются.

Уменьшается масса головного мозга. Количество синапсов и нервных клеток резко сокращается.

Появляются белковые бляшки. Фрагменты белка образуют сгустки между сохранившимися нервными клетками. Эти сгустки увеличиваются в размерах, блокируют сигналы синапсов, активируют иммунную систему на клеточном уровне. Она запускает или воспаление, или поглощение ослабленных клеток, что ускоряет разрушение тканей.

Нейроны погибают, образуя скрученные протеиновые нити. Эти нити формируют «клубки», блокирующие транспорт питательных веществ. Клетки головного мозга не получают питание и погибают.

Изменения головного мозга при деменции происходят постепенно и соответствуют переменам в поведении и состоянии человека.

Ранняя стадия: образование белковых сгустков, протеиновых нитей только начинается. Внешних проявлений почти нет. Постепенно область поражения увеличивается, что нарушает работу отделов головного мозга, отвечающих за планирование, запоминание, обучение.

Средняя стадия: поражение головного мозга продолжается, затрагивает его новые отделы, из-за чего начинаются проблемы с речью, ориентированием в пространстве, меняется поведение. Память и мышление продолжают снижаться — настолько, что это начинает мешать работе, общению.

Тяжелая стадия: повреждение большей части кортекса, уменьшение объема тканей головного мозга. Человек теряет самостоятельность. Он не способен запоминать новую информацию, уже имеющиеся воспоминания теряются, пациент перестает узнавать близких.

Врачи медцентра «Панацея» отмечают, что даже при деменции можно замедлить изменения в головном мозге. Для этого используется медикаментозная терапия, физиотерапия , специальные упражнения.

Подписывайтесь на наш канал ✔, ставьте палец вверх .

Техника — молодёжи 1997-02, страница 44

BRAIN SALAD SURGERY

О, СПОРТ, ТЫ -РАДОСТЬ! или ЭТЮД О ЧЛЕНОВРЕДИТЕЛЬСТВЕ

Если верить Роберту Луису Стивенсону, раньше англичанин в доказатель ство своей национальной принадлеж ности просто говорил, что умеет бок сировать. Бокс — один из популярней ших видов спорта в разных странах. Он воспитывает смелость, улучшает реакцию, облегчает приспособление к экстремальным ситуациям и т.д. и т.п. А что думают нейрохирурги?

А почему именно они? Да потому, что боксеры чаще других спортсменов становятся их пациентами. За последние 10 лет от че-репно-мозговых травм погибли 12 звезд ринга. Вот, к примеру, краткое curriculum vitae небезызвестного британца Брэдли Стоуна. Впервые он надел знакомые многим дутые перчатки в 11 лет. После 80 лю-

I ки. Другие боксеры теряют рассудок, лишаются дара ре-становятся инвалидами. Многие испы-)ают так называемый punch drunk syndrom — «синдром опьянения от ударов», то есть говорят заплетающим-, ходят шатаясь, легко теряют равновесие. В их мозгах тоже обнаружены поражения, сходные со старческими белковыми бляшками. Некоторых, как легендарного Мухаммеда Али, терзает дрожательный паралич, кому-то выпадает на долю болезнь Паркинсона.

В чем дело? Да здесь и вовсе нет вопроса. Причина — частые и сильные удары в голову. От них более всего страдают нижние и боковые участки мозга, как наиболее близкие к стенкам черепа, — там и концентрируются белковые сгустки. Что самое скверное, на ранних стадиях они не выявляются даже компьютерной или ядерно-спиновой томографией! Вот и получается: боксеру давно пора уйти из спорта, но он ни о чем не догадывается и продолжает выступать, пока не свалится замертво!

Читать еще:  Ушиб кисти руки при ударе — лечение в домашних условиях

особенно губительны удары по голове для детей. Главный нейрохирург клиники травматологии из Мурнау (Гер

мания) Ханс Йакше поясняет: детский мозг занимает больший удельный объем (т.е. по отношению к объему черепной коробки), нежели взрослый, и нервная ткань отделена от стенки черепа лишь узенькой прослойкой. Достаточно ничтожного кровоизлияния или крошечной опухоли — и миллионам нейронов приходит свирепый капут. А ВОССТАНОВИТЬ НЕЛЬЗЯ НИ ОДНОГО!

Кстати, сходный эффект дают занятия футболом — поэтому американский врач Фрэнклин Уэбб рекомендует категорически запретить детям до 10 лет бить по мячу

Однако вернемся к боксу. Любимый народами спорт оборачивается членовредительством, возведенным в традицию — не говоря уж о том, что на нем делают большие деньги. По данным Союза немецких боксеров-любителей, только в Германии боксом занимаются более 50000 человек, в том числе (о ужас!) 8020 женщин и (о трижды ужас!) 6000 мальчиков до 14 лет. Нельзя же оставлять ситуацию как есть! Именно этой мыслью пронизаны материалы, недавно опубликованные вышеупомянутой Дженниан Геддс.

К счастью, официальные круги на сей раз хоть как-то, но отреагировали. Комитет по’ контролю за развитием бокса на его родине — в Англии — постановил «провести исследования с целью изыскания возможности выявления травматических поражений мозга на ранних стадиях». Плохо

бительских боев перешел в разряд профессионалов. Успел провести 19 поединков и почти во всех победил — лишь однажды соперник отправил его в нокаут. Двадцатый бой (в позапрошлом году) оказался последним: прямо на ринге Стоун вдруг упал. Обширное кровоизлияние в мозг. Кома.

Его немедля увезли в больницу и положили на операционный стол. Но все ухищрения нейрохирургов пошли прахом: через два дня Стоун умер. Ему шел 24-й год-

Мозг спортсмена взяли на исследование. Проводила его невропатолог Лондонского королевского госпиталя Дженниан Геддс. Ее заключение звучало страшно: «Нервная ткань у этого молодого человека была такой же, как у пациентов, страдающих болезнью Альцхаймера».

О последней мы ранее писали («ТМ», № 9 за 1994 г.), Она не что иное как. синдром старения, при котором в нервных волокнах образуются характерные белковые огуст-

. Дет на ринге. В 1995г. боксерских спортив-ых обществах Герма-ии тренировалось

2. Дженниан Геддс исследует мозг недавно погибшего боксера. Внизу, в круге — результат: нервная ткань полна белковых сгустков, обычных для болезни Альцхаймера.

давливается к стенке черепа: а быстро возвращается в исходное по-и теперь уже противоположная часть ударяется о черепную коробку.

уже то, что сама формулировка постановления звучит пышно и вычурно — значит, ни черта оно не даст. Дженниан Геддс, во всяком случае, добивается несравненно большего — запрещения соревнований по

И, наверно, она права. У нас так много видов спорта — зачем же сохранять откровенно вредные и жестокие? Помнится, в Штатах до 1950-х гг. чрезвычайной популярностью пользовался реслинг — «свободная борьба», в которой участникам поединка разрешалось делать что угодно: колотить противника головой об пол, рвать зубами его филейные части, наносить удары чем и по чем попало. Теперь она запрещена. Еще раньше, в древнем Риме, были гладиаторские бои — их освящала не только народная любовь, но также закон и обычай, однако и они ушли в прошлое. Из канонизированных изуверств остались немногие, в том числе бокс. Для физкультурных целей он неплох, но когда становится профессиональным спортом, о соблюдении меры приходится забыть. Может, голова все-таки дороже, чем блеск медалей? ■

По материалам зарубежной печати подготовил Ардалион КИРЕЕВ

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector