Wpływ białka tau na chorobę Alzheimera

Białko tau występuje prawie wyłącznie w komórkach nerwowych. Jego nieprawidłowa postać jest głównym podejrzanym nie tylko w chorobie Alzheimera, ale i w innych chorobach neurodegeneracyjnych (tauopatiach). Naukowcy z University of Virginia (UVA) odkryli, w jaki konkretnie sposób toksyczne białko tau uszkadza podstawowe instrukcje operacyjne komórek mózgowych. Odkrycie to może prowadzić do opracowania metod leczenia nieuleczalnej obecnie choroby.

Zespół prof. George’a Blooma wykazał, że toksyczne białko tau wypacza kształt jąder komórek nerwowych, czyli neuronów, zmieniając funkcję zawartych w nich genów, i tak przeprogramowuje komórki, aby wytwarzały więcej białka tau, które uszkodzi kolejne komórki.

"Inne laboratoria przeprowadziły wiele fantastycznych badań, aby dowiedzieć się, w jaki sposób białko tau rozprzestrzenia się w mózgu z neuronu na neuron, ale niewiele było wiadomo na temat tego, w jaki sposób uszkadza ono neurony, i to pytanie było motywacją do naszego nowego artykułu" - wskazał prof. Bloom. - "Opisane tu toksyczne białko tau jest w rzeczywistości uwalniane z neuronów, więc jeśli uda nam się wymyślić, jak je przechwycić, gdy rozprzestrzenia się w mózgu poza neuronami, przy użyciu przeciwciał lub innych leków, możliwe będzie spowolnienie lub zatrzymanie postępu choroby Alzheimera i innych chorób związanych z patologicznym białkiem tau".

Tauopatie charakteryzują się gromadzeniem się białka nieprawidłowego białka tau w mózgu. Choroba Alzheimera jest dobrze znaną tauopatią, ale istnieje wiele innych, w tym zwyrodnienie czołowo-skroniowe (FTLD), postępujące porażenie nadjądrowe (PSP) czy przewlekła encefalopatia pourazowa (CTE). Choroby te zazwyczaj objawiają się demencją, zmianami osobowości i/lub problemami z poruszaniem się. Poza mało skutecznymi metodami leczenia choroby Alzheimera tauopatie są nieuleczalne.

Bloom i jego zespół odkryli, że "oligomery" tau – skupiska wielu białek tau – mogą mieć dramatyczny wpływ na normalnie gładki kształt jąder komórek nerwowych. Oligomery powodują deformację jąder, niszcząc zawarty w nich materiał genetyczny. Fizyczna lokalizacja i rozmieszczenie genów wpływa na ich działanie, toteż nienaturalne przemieszczenia mogą mieć dramatyczne skutki.

"Nasze odkrycie, że oligomery tau zmieniają kształt jądra, skłoniło nas do następnego kroku – sprawdzenia koncepcji, że zmiany w ekspresji genów są spowodowane zmianą kształtu jądra" – zaznaczył Bloom. - "Dokładnie to zaobserwowaliśmy w przypadku wielu genów, a największą zmianą jest to, że sam gen tau zwiększa swoją ekspresję prawie trzykrotnie. Tak więc złe tau może spowodować wytwarzanie większej ilości złego tau przez neurony – to jak kula śnieżna tocząca się w dół".

Naukowcy odkryli, że pacjenci z chorobą Alzheimera mieli dwa razy więcej zniekształconych jąder komórkowych neuronów w porównaniu z osobami bez tej choroby. Wzrost odsetka patologicznych jąder zaobserwowano także u myszy laboratoryjnych wykorzystywanych jako modele choroby Alzheimera i innych tauopatii.

Zdaniem autorów dodatkowe badania nad przebiegiem procesu zniekształacania jąder mogą otworzyć drogę do nowych sposobów zapobiegania i leczenia choroby Alzheimera i innych tauopatii.(PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ zan/