НОВОСТИ. Нервная система
Обратный эффект. Ученые нашли фактор, усугубляющий болезнь Паркинсона

Фермент катепсин D, который ранее рассматривался как потенциальное лекарство для борьбы с медленно прогрессирующими заболеваниями нервной системы, может способствовать распространению патологии, сообщили РИА Новости в Российском научном фонде со ссылкой на ученых Института цитологии РАН.
Накопление в нервной ткани амилоидов — агрегатов неправильно свернутых белков — сопутствует развитию нейродегенеративных заболеваний, среди которых болезни Альцгеймера и Паркинсона, муковисцидоз, некоторые типы диабета и наследственной катаракты. Такие агрегаты представляют собой нитевидные структуры — фибриллы, образующие скопления (бляшки).
Эти структуры нарушают передачу сигналов в головном мозге, вызывают гибель нервных клеток и тем самым способствуют развитию деменции и ухудшению моторных функций. Чтобы разработать эффективные и безопасные методы борьбы с этими пока еще неизлечимыми заболеваниями, нужно понимать механизмы образования и разрушения опасных амилоидных фибрилл.
Как установили ученые, в эти процессы вовлечены ферменты из группы протеаз, в частности катепсин D. Но научные данные о роли катепсина D были противоречивыми: с одной стороны, повышение его уровня связывали со сборкой новых амилоидных скоплений, а значит, прогрессированием заболевания. Другие работы продемонстрировали, что фермент расщепляет один из ключевых белков, способствующих развитию болезни Паркинсона. При этом большинство исследований проводилось на отдельных белковых молекулах, тогда как влияние протеаз на фибриллы и амилоидные кластеры оставалось неизученным.
Специалисты из петербургского Института цитологии РАН исследовали, как катепсин D взаимодействует с амилоидными фибриллами, и выяснили, что, разрушая их, он не снижает их токсичность, а может способствовать распространению патологии.
"Наше открытие ценно, поскольку оно помогает лучше понять роль протеаз в образовании амилоидных агрегатов. Так, мы показали, что катепсин D, хотя и разрушает фибриллы, не снижает их цитотоксичность и может способствовать образованию новых амилоидов. Это важно учитывать при разработке стратегий лечения болезней Альцгеймера, Паркинсона и других", — пояснила руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, ведущий научный сотрудник лаборатории структурной динамики, стабильности и фолдинга белков Института цитологии РАН Анна Сулацкая.
В процессе исследования ученые искусственно синтезировали нитевидные белковые структуры, а затем на время (от двух часов до суток) добавляли к ним катепсин D. Наблюдения показали, что фермент разрушил водородные связи между бета-нитями, из которых сложены амилоидные фибриллы, — это привело к распаду фибрилл на фрагменты.
Затем исследователи проверили, как такое разрушение повлияло на способность амилоидов вредить живым клеткам. Для этого в суспензии разных типов человеческих клеток добавляли как исходные, так и обработанные ферментом фибриллы. Выяснилось, что разрушение амилоидных фибрилл катепсином D не только не снизило их токсичность, но, напротив, ускорило накопление и распространение патологических белков между клетками и тканями.
Дело в том, что фрагментация фибрилл приводит к увеличению количества затравок для формирования новых амилоидных структур, объяснили авторы исследования. Кроме того, небольшие фрагменты фибрилл могут выделяться из одной клетки и поглощаться другой, что способствует распространению патологических форм амилоидов в окружающие ткани и напоминает механизм заражения.
В дальнейшем ученые планируют одновременно фрагментировать амилоиды с помощью катепсина D и разрушать их упорядоченную структуру при посредстве других ферментов. Такой комбинированный подход позволит преодолеть побочные эффекты фрагментации, связанные с увеличением скорости образования фибрилл, и повысит эффективность их разрушения.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале International Journal of Biological Macromolecules.

Читайте также

Новое исследование показало, что кофеин не просто мешает заснуть, но и изменяет активность мозга во время сна, приближая его к состоянию, которое может нарушить восстановительные процессы...


Чем выше интеллект человека, тем лучше его мозг синхронизируется с собственным скрытым ритмом. К такому выводу пришли ученые в новом исследовании...


Большинство методов лечения болезни Паркинсона (БП) только замедляют прогрессирование заболевания. Поэтому для оптимизации лечения этого неврологического заболевания, которое со временем...


Датские исследователи из Орхусского университета обнаружили, что белок, вырабатываемый бактерией Helicobacter pylori — возбудителем язвы желудка, — способен замедлять развитие деменции...


Исследователи разработали временную электронную татуировку, которая расшифровывает мозговые волны для измерения умственного напряжения и предотвращения «выгорания»...


Нейробиологи выявили две области мозга, играющие ключевую роль в различении воображаемого и реального. В ходе визуализационных экспериментов, веретенообразная извилина — ключевая...


Новое исследование показало: тишина — это не просто отсутствие звука, а активная сила, способная трансформировать мозг и улучшить общее состояние здоровья...


Нейробиологи обнаружили вторую систему обучения в мозге, которая может объяснить устойчивость привычек, даже самых сильных. Если классическая система основана на предсказании вознаграждения...


В новом прорыве для технологии нейроинтерфейсов Брэд Смит, первый невербальный пациент с имплантом Neuralink, продемонстрировал, как он редактирует и озвучивает видео...


Предотвратить образование бляшек в головном мозге, которые вызывают болезнь Альцгеймера, можно воздействием на белки — регуляторы воспалительных процессов, считают специалисты...


В журнале Nature опубликованы результаты клинических исследований по лечению болезни Паркинсона новым методом, заключающимся в замене утраченных дофаминовых нейронов новыми...


Опухоли головного мозга могут быть как доброкачественными, так и злокачественными. Однако даже доброкачественные образования могут быть опасны, так как сдавливают...





САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ СТАТЬИ
-
Нормы роста и веса детей – данные ВОЗ
-
Зеленые выделения из влагалища: причины и лечение
- Анатомо-физиологические особенности дыхательной системы у детей
-
Насморк с кровью: причины симптома и способы лечения
- Анатомо-физиологические особенности сердечно-сосудистой системы у детей
- Анатомо-физиологические особенности пищеварительной системы у детей
- Анатомо-физиологические особенности мочевыделительной системы у детей
- Сравнительная характеристика параметров функции внешнего дыхания (обзор литературы)
- Современные представления о норме и патологических отклонениях размеров восходящей аорты при приобретенных пороках сердца
- Анатомо-физиологические особенности детей
- Анатомо-физиологические особенности костно-мышечной системы у детей
- Паллиативная химиотерапия рака: основные понятия и особенности (oбзор литературы)
-
Что можно и что нельзя делать после удаления аппендицита
-
Увеличенные яичники: симптомы, причины и лечение
-
О чем говорит головная боль за ухом? Причины, симптомы и лечение
-
Характер мужчины проявляется в выборе позы для секса
-
Армянская ассоциация медицинского туризма (ААМТ)
-
Желтые выделения из влагалища: причины и лечение
-
Новейшие достижения онкологии в МЦ «Наири»: интервью с Артемом Степаняном. nairimed.com
-
Как снизить риск инсульта. erebunimed.com
-
Рвота у ребенка без температуры: возможные причины
- Применение летрозола для стимуляции овуляции
- Врожденные аномалии и пороки развития
-
КАТИОНОРМ – представитель нового поколения искусственных слез для симптоматической терапии синдрома “сухого глаза”
-
Арам Бадалян: Родинку трогать нельзя?
- Применение противоспаечных средств в профилактике спаечной болезни живота (oбзор литературы)
-
Вздутие живота при месячных: 7 способов справиться с неприятным ощущением
-
Как избавиться от лямблий — 25 эффективных рецептов народной медицины
-
Компресс при ангине: будет ли полезным прогревание горла?
-
Онкология является самой быстроразвивающейся отраслью медицины: интервью с Левоном Бадаляном
-
Лечение марганцовкой
- Некоторые новые подходы к системной терапии метипредом больных ревматоидным артритом
- Медицинские информационные системы.Информационная система для интегрального фармацевтического и здравоохранного мониторинга
-
Фармацевтическая опека
- Подходы к оперативному лечению костно-хрящевых экзостозов
- Повреждения при родах
- Инциденталома надпочечников
-
Курение марихуаны влияет на потенцию
- Применение индинола и эпигаллата при аденомиозе
-
Почему противозачаточные увеличивают грудь?