Загляните вглубь мозга человека, страдающего болезнью Альцгеймера, большинством форм деменции или синдромом сотрясения мозга, известным как хроническая травматическая энцефалопатия (ХТЭ), и вы найдете общего подозреваемого виновника: волокнистые клубки белка, называемого тау. .
Такие состояния, известные под общим названием «таупатии», поражают множество людей по всему миру, и только от болезни Альцгеймера страдают шесть миллионов человек в Соединенных Штатах.
Но спустя более века после того, как немецкий психиатр Алоис Альцгеймер обнаружил тау-клубки , ученым еще многое предстоит узнать о них.
Исследование Университета Колорадо в Боулдере, опубликованное на этой неделе в журнале Neuron , впервые показывает, что агрегаты тау-белка поглощают РНК или рибонуклеиновую кислоту внутри клеток и вмешиваются в интегральный механизм, называемый сплайсингом, с помощью которого клетки в конечном итоге производят необходимые белки.
«Понимание тау хау приводит к нейродегенерации является сутью не только понимание Альцгеймера болезнь , но и множество других неврологических заболеваний,» сказал старший автор Рой Паркер, профессор биохимии и директор Института BioFrontiers в CU Боулдер. «Если мы сможем понять, что он делает и как он портится при болезнях, мы сможем разработать новые методы лечения состояний, которые в настоящее время в значительной степени неизлечимы».
Исследование проводил Эван Лестер, доктор медицинских наук. кандидат в программе подготовки медицинских ученых, которая позволяет студентам одновременно работать над получением медицинской степени в Медицинском кампусе Аншутц Университета Колорадо и доктором философии. из CU Boulder.
В рамках своего медицинского образования Лестер работал вместе с врачами и пациентами в Центре изучения болезни Альцгеймера и когнитивного исследования в Денвере, внимательно понимая, насколько критически необходимы дополнительные исследования.
«Сейчас мы ничего не можем сделать для этих пациентов — никаких модифицирующих лечение болезней Альцгеймера или большинства других таупатий», — сказал Лестер, отметив, что 70% нейродегенеративных заболеваний, как полагают, хотя бы частично связаны с тау-агрегатами.
Для исследования исследователи выделили агрегаты тау-белка из линий клеток и из мозга мышей с болезнью Альцгеймера. Затем они использовали методы генетического секвенирования, чтобы определить, что находится внутри.
Они впервые подтвердили, что агрегаты тау содержат РНК или рибонуклеиновую кислоту , одноцепочечную молекулу-ключ для синтеза белков в клетках. Они определили, что это за РНК, в частности мяРНК, или малая ядерная РНК, и мяРНК, или малая ядрышковая РНК.
Они также обнаружили, что тау взаимодействует с частями клеточного механизма, известного как ядерные спеклы, изолируя и вытесняя белки внутри них и нарушая процесс, называемый сплайсингом РНК, в котором клетка отсеивает ненужный материал для создания новой, здоровой РНК.
«Агрегаты тау-белка, по-видимому, изолируют связанные со сплайсингом РНК и белки, нарушая их нормальную функцию и снижая способность клетки производить белки», — сказал Лестер.
Примечательно, что ученые, исследующие мозг пациентов с болезнью Альцгеймера после смерти, обнаружили доказательства связанных со сплайсингом дефектов в клетках.