Бельгийские исследователи определили функциональное предназначение белка, найденного в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера

Мозг пациентов с болезнью Альцгеймера насыщен так называемыми амилоидными бляшками. Это накопления свободного белка, основной компонент которого — β-пептид амилоида, образующийся из белка-предшественника амилоида. Исследователи десятилетиями пытались понять нормальную физиологическую роль этого белка.

Команда ученых из Исследовательского центра Католического Университета Лювена во главе с профессорами Йорисом де Витом и Бартом Де Струпером обнаружила, что белок-предшественник амилоида влияет на передачу сигнала в мозге, активируя специфический рецептор GABA-BR1a.

Возможность влияния на этот процесс может помочь в лечении болезни Альцгеймера и других заболеваний головного мозга. Результаты работ опубликованы в известном журнале Science.

Связь Белка-предшественника амилоида с болезнью Альцгеймера известна уже более 30 лет

В 80-х годах прошлого века сразу несколько исследовательских групп обнаружили, что пептид в амилоидных бляшках образуется из более крупного белка, который они назвали белком-предшественником амилоида. Различные ферменты могут расщеплять длинный белок-предшественник на многочисленные мелкие фрагменты.

Затем исследователи сосредоточились на процессе расщепления, который приводит к образованию β-пептида амилоида и последующей агрегации его в бляшках, в надежде найти новые способы борьбы с болезнью Альцгеймера.

При этом очень важный вопрос так и остался без ответа. А именно: Какова реальная роль самого белка-предшественника амилоида? Что он делает в нашем мозге в своем первоначальном виде (когда он не разрезан на фрагменты амилоида-β)?

Чтобы ответить на этот вопрос, доктор Хизер Райс, исследователь в лаборатории Йориса де Вита и Барта де Струпера в Центре исследования мозга Католического Университета Лювена, сосредоточилась на поиске рецептора, с которым связывается белок-предшественник амилоида.

В поисках роли белка-предшественника амилоида

 «Мы знали, что белок-предшественник амилоида играет свою роль через фрагмент белка, который выделяется вне клетки, поэтому, чтобы понять его функцию, нам пришлось искать белки на поверхности нейронов», — объясняет Райс.

В итоге исследователи натолкнулись на рецептор GABA-BR1a  в синапсах головного мозга (структуры, через которые две разные клетки мозга контактируют друг с другом для передачи сигналов).

«Мы обнаружили, что высвобождаемая часть белка-предшественника амилоида связывается с этим рецептором, в результате чего связь между клетками мозга в синапсе подавляется", — говорит Райс.

Перспективы управления работой рецептора GABA-BR1a

«Хотя все редкие наследственные формы болезни Альцгеймера сопровождаются образованием β-пептида амилоида, мы на самом деле не знаем, способствуют ли другие фрагменты белка-предшественника развитию болезни Альцгеймера», — говорит Барт Де Струпер.

Он считает, что результаты исследования открывают совершенно новую перспективу: «Новая роль белка-предшественника амилоида может объяснить аномалии, которые мы видим в сетях клеток мозга на мышиной модели болезни Альцгеймера, а также в начальном периоде заболевания у людей. Возможно, препараты, которые будут влиять на этот рецептор, могут ограничить эти проблемы у людей с болезнью Альцгеймера ».

Йорис де Вит добавляет: «Возможности влияния на GABA-BR1a выходят далеко за рамки болезни Альцгеймера. Результаты нашего исследования интересны тем, что передача сигнала через этот рецептор играет роль в широком спектре неврологических и психических расстройств, включая эпилепсию, депрессию, наркоманию и шизофрению».

Теперь, когда ученые знают, как белок-предшественник амилоида может влиять на связь между нейронами, они планируют разработать новые типы препаратов, которые смогут восстанавливать передачу сигнала через рецептор GABA-BR1a при различных заболеваниях ЦНС.

Конечно, прорыв в биохимических исследованиях  — это не то же самое, что прорыв в медицине. Достижения исследователей могут стать лишь основой для новых методов лечения, разработка которых может занять годы. Однако, это уже реальная надежда многих людей на то, что лекарство от болезни Альцгеймера наконец-то появится.