Бета-амилоиды. Амилоидоз. Причины, симптомы, признаки, диагностика и лечение патологии Что такое амилоидоз и почему его надо бояться

После 65 лет риск развития болезни Альцгеймера удваивается каждые 5 лет. Теперь новое исследование обнаружило, что способность головного мозга выводить токсические фрагменты белка, связанные с заболеванием, значительно снижается у пожилых людей.

После 65 лет риск развития болезни Альцгеймера удваивается каждые 5 лет.

В журнале Annals of Neurology исследователи из Вашингтонского Университета в Сент-Луисе, штат Миссури, описали, как они обнаружили, что мозгу пожилых людей требуется гораздо больше времени, чтобы вывести бета-амилоид 42, основной ингредиент белковых бляшек, которые накапливаются в головном мозге при болезни Альцгеймера.

Рэндалл Дж. Бейтман, старший автор и профессор неврологии, сказал: «Мы обнаружили, что людям в 30 лет обычно требуется около 4 часов, чтобы вывести половину бета-амилоида 42 из головного мозга. В этом новом исследовании, мы показали, что в возрасте 80 лет этот процесс занимает больше 10 часов».

Если его не вывести, существует больше шансов, что бета-амилоид 42 – фрагмент белка, который является естественным побочным продуктом деятельности мозга – будет свертываться в бляшки, которые нарушают функции головного мозга, такие как коммуникация между клетками.

Ученые давно подозревали, что эти бляшки являются одним из главных факторов болезни Альцгеймера – формы деменции (слабоумия).

Деменция является прогрессирующим заболеванием, при котором память, мышление и поведение ухудшаются до тех пор, пока пациент больше не может поддерживать разговор и ухаживать за собой. Хотя эта болезнь поражает, в основном, пожилых людей, это не является нормальной составляющей старения.

По данным Всемирной организации здравоохранения, примерно 48 миллионов людей в мире страдают деменцией, и эта цифра растет почти на 8 миллионов каждый год. Болезнь Альцгеймера составляет примерно две третьих этих случаев.

Более низкие значения выведения бета-амилоида 42 у людей с симптомами болезни Альцгеймера

В своем исследовании профессор Бейтман и его коллеги протестировали 100 добровольцев в возрасте от 60 до 87 лет. У половины из этих участников наблюдались клинические признаки болезни Альцгеймера, такие как проблемы с памятью, а 62 участника имели формирование бляшек в головном мозге.

Исследователи установили наличие этих признаков и симптомов во время детального психического и физического обследования, которое прошли участники. Кроме сканирования головного мозга для обследования на наличие бляшек, ученые протестировали спинномозговую жидкость участников, используя технологию, которую они разработали самостоятельно.

При помощи этой технологии – названной SILK (stable isotope-linked kinetics – стабильная кинетика, связанная с изотопами) – исследователи смогли наблюдать, что происходит с бета-амилоидом 42 и другими белками.

У участников, в которых наблюдались свидетельства наличия бляшек, ученые обнаружили, что бета-амилоид 42 был более склонен к выходу из жидкости, омывающей головной мозг, и накапливанию в бляшках.

Кроме того, более низкие темпы выведения бета-амилоида 42 – такие как те, что исследователи увидели у пожилых участников – были связаны с симптомами болезни Альцгеймера, включая ухудшение памяти, изменения личности и деменцию.

Профессор Бейтман говорит, что ученые считают, что головной мозг имеет четыре способа утилизации бета-амилоида: перемещение его в спинной мозг, перемещение через гематоэнцефалический барьер, растворение или поглощение с другими белками, отложение в виде бляшек. Он приходит к выводу:

«При помощи дополнительных исследований, таких как это, мы надеемся определить, какой из первых трех способов утилизации бета-амилоида замедляется со старением головного мозга. Это может помочь нам в попытках разработки новых методов лечения».

Человеческие антитела против патогенного белка, вызывающего болезнь Альцгеймера, уничтожают опасные белковые отложения в мозге больных.

Болезнь Альцгеймера, как и прочие нейродегенеративные заболевания, начинается из-за того, что в нервных клетках мозга появляется слишком много белковых молекул в неправильной пространственной конформации, которые из-за своей неправильности слипаются вместе и образуют нерастворимые комплексы, вредящие нейрону и, в конце концов, доводящие его до гибели. Патогенным оказывается не всякий белок; в случае болезни Альцгеймера это бета-амилоид и тау-белок, и один из характерных признаков заболевания - так называемые амилоидные бляшки, скопления бета-амилоидных пептидов, которые появляются в мозге больного. Пока ещё не вполне понятно, как именно подобные белки вредят нейронам, однако несомненно, что они действительно вредят.

Ткань мозга с альцгеймерическими бляшками. (Фото UCSF / Corbis.)

Альцгеймерические бляшки в мозге мыши. (Фото Enrique T / Flickr.com.)

Очевидно, что лекарства против нейродегенеративных болезней должны, с одной стороны, подавлять появление патогенных белков и их взаимодействие между собой, с другой – уничтожать уже сформировавшиеся отложения, то есть те самые пресловутые бляшки. Многие здесь делают ставку на иммунотерапию: антитела, специфично связывающиеся с молекулами бета-амилоида, могли бы предотвратить их слипание и спровоцировать уничтожение уже сформировавшихся амилоидных отложений. Однако до поры до времени особых прорывов тут не происходило: иммунотерапевтические методы давали в лучшем случае лишь весьма умеренный эффект. Но с антителами, полученными сотрудниками биотехнологической компании Biogen, Inc. , дела обстоят совершенно иначе.

Как известно, антитела синтезируют В-лимфоциты. Джефф Севиньи (Jeff Sevigny ) и его коллеги нашли среди В-лимфоцитов человека те, что производят иммуноглобулины против бета-амилоидного пептида – препарат таких антител получил название адьюканумаб (aducanumab). Эксперименты с трансгенными мышами, у которых в мозге формировались отложения из человеческого амилоида, показали, что введённые в кровь антитела проникают в мозг животных, связываются с нитчатыми амилоидными скоплениями, переводя их в растворимое состояние, и активируют клетки микроглии, которые представляют собой мозговой отдел иммунной системы. (Обычные иммунные клетки, блуждающие по нашему телу, в мозг проникнуть не могут.) Активированная микроглия начинает в буквальном смысле поглощать амилоиды, которые стали растворимыми благодаря препарату адьюканумабу.

Но это животные, к тому же трансгенные, а что же люди? Для участия в клинических испытаниях пригласили 165 пациентов в возрасте от 50 до 90 лет, у которых синдром Альцгеймера либо присутствовал в мягкой форме, либо находился в так называемом продромальном периоде, когда некоторые симптомы уже указывают на болезнь, но клинически она ещё никак не проявляется. Некоторые из участников эксперимента получали плацебо, в других же четырёх группах использовали препарат антител в разных концентрациях. Иммуноглобулины вводили раз в месяц, и таких введений было четырнадцать. По ходу дела сорок пациентов по разным причинам выбыли из исследования, так что в результате в каждой из пяти групп осталось от 21 до 32 человек. Состояние мозга оценивали с помощью позитронно-эмиссионной томографии и специального радиоактивно меченого вещества, оседавшего в амилоидных отложениях и тем самым делавшего их видимыми для томографа.

В общем и целом, как пишут авторы работы в Nature , альцгеймерические бляшки у людей заметно уменьшались, и это уменьшение даже назвали «беспрецедентным» – по сравнению с другими попытками такого рода. Исчезновение амилоидных отложений происходило тем активнее, чем выше была доза экспериментального лекарства. Некоторые когнитивные тесты показали, что у тех пациентов, которые получали препарат антител, умственные способности слабели не так быстро, как у тех, которые получали плацебо, и что тут опять же всё зависело от дозы препарата. В то же время стоит отметить, что другие тесты никаких когнитивных различий не обнаружили. С другой стороны, некоторые специалисты, в частности, Рональд Петерсен (Ronald Petersen ) из Клиники Мейо, говорят, что пока не стоит придавать большое значение оценкам когнитивного состояния – чтобы они стали достоверными, нужно больше испытуемых и больше времени на исследования.

Сейчас идёт очередной этап клинических испытаний, в котором участвует больше людей. Исследователи надеются, что им удастся не только подтвердить первоначальные результаты, но и понять, что делать с побочным эффектом, который особенно заметно проявлялся у некоторых пациентов, получавших наибольшую дозу препарата – томография показала, что у них в некоторых участках мозга возникали небольшие отёки и микроскопические кровоизлияния, приводившие к головной боли. Одно из объяснений состоит в том, что амилоидные отложения порой формируются вплотную к кровеносным сосудам, и, когда эти отложения начинают растаскивать антитела, то сосуды реагируют на их работу несколько болезненно. Но, повторим, хотелось бы надеяться, что в дальнейших клинических экспериментах побочные эффекты удастся преодолеть.

Нарушения жирового обмена в организме долго остается незамеченным, но рано или поздно приводит к негативным последствиям. Если появление ксантом (холестериновых бляшек на теле) не опасно, и относится, скорее, к косметическому дефекту, то атеросклероз сосудов – серьезная проблема, требующая лечения. За практически бессимптомное течение и грозные осложнения болезнь получила неофициальное название – ласковый убийца. Можно ли растворить уже образовавшиеся бляшки на стенке сосудов, и как это сделать: попробуем разобраться.

Почему откладываются бляшки на сосудах

Появление холестериновых бляшек на теле или внутренней стенке сосудов всегда связано с нарушением обмена веществ. Точная причина развития заболевания медиками пока не названа, и в научном мире выдвигаются несколько гипотез:

Липопротеидная инфильтрация – отложение холестерина в стенках артерий и артериол происходит первично, т.е. без определенной причины.
Теория первичной дисфункции эндотелия – здесь на первый план выходит повреждение сосудистой стенки, и лишь затем отложение молекул холестерина.
Аутоиммунная теория связывает процесс формирования с нарушениями работы клеточного звена иммунитета – атакой лейкоцитами и макрофагами эндотелия сосудов.
Моноклональная гипотеза объясняет заболевание первичным возникновением патологического клона клеток гладкомышечной ткани, который способен «притягивать» к себе молекулы холестерина.
Некоторые ученые находят связь в развитии патологии и первичном поражении стенок сосудов вирусным частицами (ЦМВИ, герпеса и др.).
Перекисная гипотеза говорит о нарушении антиоксидантных систем организма и процессов перекисного окисления липидов.
Гормональная гипотеза – согласно ей, повышенная функциональная активность гипофиза может привести к увеличению синтеза строительных материалов для холестерина в печени.
Генетическая гипотеза говорит о наследственно обусловленном дефекте эндотелия сосудов.

Несмотря на различные предположения, ученые солидарны в том, что на развитие заболевания влияют, прежде всего, образ жизни и характер питания. К провоцирующим факторам, которые могут вызвать атеросклероз, относят:

курение;
высокий уровень общего холестерина в крови (>5,1 ммоль/л);
стойкая гипертензия, при которой АД выше значений 140/90 мм рт. ст.;
обменные заболевания (сахарный диабет, гипотиреоз, метаболический синдром и др.);
постменопауза у женщин;
ожирение (ИМТ выше 30);
гиподинамия, минимальная физическая активность;
стрессы, регулярное эмоциональное перенапряжение;
несоблюдение принципов правильного питания.

Что же собой представляют холестериновые бляшки, и как они образуются? В патогенезе атеросклероза выделяют несколько последовательных этапов:

Появление жировых пятен на эндотелии сосудов. Атерогенные фракции холестерина, свободно циркулирующие в крови, связываются с протеогликанами на внутренней стенке преимущественно мелких сосудов и откладываются тонким слоем на эндотелии.
Липосклероз – увеличение толщины и размеров бляшки. На этом этапе происходит прорастание жирового пятна соединительной тканью, отложение на нем еще большего количества липидов.
Атеромтоз – прорастание бляшки в мышечный слой артерии. Жировые отложения становятся еще объемнее, они повреждают эндотелий и глубже прорастают в толщу сосуда.
Атерокальциноз – уплотнение холестериновой бляшки. Толщина жировых отложений растет, в них откладываются кальцинаты. Бляшка становится очень плотной и значительно сужает просвет сосуда, вызывая нарушение кровообращения.

Какие бывают бляшки

Важно понимать, что рассматриваемое заболевание связано с множественными обменными нарушениями. Этот процесс затрагивает весь организм. Вместе с тем, в зависимости от клинически значимой локализации выделяют атеросклероз:

аорты;
коронарных (сердечных) артерий;
сосудов головного мозга;
артерий почек;
сосудов нижних конечностей.

Атеросклероз аорты – самого крупного сосуда в организме человека – долгое время протекает бессимптомно и может быть обнаружен только в ходе обследования (например, аортокардиографии). Изредка пациентов беспокоят неинтенсивные давящие, снимающие боли в груди или животе. К характерным признакам заболевания также относят одышку, артериальную гипертензию (повышение давления происходит преимущественно за счет систолического, «верхнего»).

Холестериновые бляшки часто поражают и коронарные артерии. Нарушение кровоснабжения сердечной мышцы быстро приводит к клинической картине типичной стенокардии – давящим болям за грудиной при физической активности, одышке, необъяснимому чувству страха смерти. Со временем частота приступов увеличивается, и у больного развиваются признаки сердечной недостаточности.

Преимущественное поражение носит название . Эта патология распространена у пожилых людей и проявляется:

утомляемостью;
снижением работоспособности;
резким ухудшением памяти;
повышением возбудимости;
раздражительностью;
заострением персональных и личностных черт: например, бережливый человек становится жадным, уверенный в себе – эгоистичным, себялюбивым и др.;
бессонницей;
головной болью;
головокружением;
шумом в голове/ушах.

При преимущественном отложении холестерина на стенках почечных сосудов наблюдается стойкое повышение артериального давления (в основном за счет диастолического, «нижнего») и прогрессирующие признаки недостаточности органов мочевыделительной системы: отеки, дизурия, тянущие боли в поясничной области.

Встречается немного реже. Он проявляется болью в икроножных мышцах, которые усиливаются при длительной ходьбе (так называемая перемежающаяся хромота). Отсутствие своевременного лечения приводит к развитию трофической язвы, а затем и гангрены ноги.

Помимо сосудистой стенки холестерин нередко откладывается в . Такие бляшки называются ксантомами (ксантелазмами). Они выглядят как плоские или немного возвышающиеся над поверхностью здоровой кожи жировики желтоватого цвета.

Чем опасны атеросклеротические бляшки

Опасность атеросклероза заключается не в повреждении сосудистой стенки, а в грозных осложнениях, которые вызываются нарушением кровообращения. По суженным артериям кровь с трудом поступает к внутренним органам, и у пациента возникают острые или хронические состояния, связанные с недостаточностью кислорода и питательных веществ. В первую очередь страдают системы, интенсивно работающие на протяжении всей жизни и нуждающиеся в постоянном восполнении запасов энергии – сердце и головной мозг.

К распространенным осложнениям атеросклероза относят:

острый инфаркт миокарда;
ишемическая болезнь сердца;
хроническая сердечная недостаточность;
ОНМК – инсульт;
дисциркуляторная энцефалопатия;
гангрена нижних конечностей.

Именно поэтому и терапия атеросклероза – одна из приоритетных задач современного здравоохранения. А чем лечится эта болезнь, и существуют ли средства, способные растворить уже имеющиеся холестериновые бляшки?

Как убрать атеросклеротическую бляшку

Лечение атеросклероза – процесс длительный, требующий сотрудничества пациента и его лечащего врача. Чтобы растворение холестериновых бляшек проходило максимально эффективно, важно не только принимать таблетки, но и обратить внимание на свой образ жизни и характер питания. Эффективными, по мнению большинства больных, оказываются и средства народной медицины.

Диета и образ жизни: что нужно знать пациенту

Коррекция образа жизни – это первое, на что стоит обратить внимание человеку, у которого были обнаружены атеросклеротические бляшки. К немедикаментозным методам снижения уровня холестерина в крови и лечения атеросклероза относится:

Нормализация массы тела (при ожирении).
Дозированная физическая активность в условиях достаточного поступления кислорода. Объем нагрузок должен быть согласован с лечащим врачом, исходя из степени поражения сосудов и наличия сопутствующих заболеваний.
Отказ/резкое ограничение употребления алкоголя. Доказано, что горячительные напитки вызывают усиление дислипидемии, провоцируя рост триглицеридов.
Отказ от курения. Никотин не только повышает риск сердечно-сосудистой патологии, но и способствует повреждению эндотелия артерий, что запускает цепочку патологических процессов формирования холестериновых бляшек.
Исключение стрессов и любых психотравмирующих ситуаций, как на работе, так и дома.

Особое внимание пациенты с атеросклерозом должны уделять своему питанию. Лечебная диета призвана снизить уровень холестерина в крови и уменьшить риск формирования атеросклеротических бляшек в дальнейшем.

Ограничение животных жиров, которые являются главными пищевыми источниками холестерина. Лидерами по содержанию «плохих» липидов являются свиное сало, говяжий жир, мозги, почки и другие субпродукты, жирное красное мясо, сыры твердых сортов и др.
Основу диеты должны составлять овощи и фрукты, клетчатка (пищевые волокна). Они способствуют улучшению пищеварения и нормализации обмена веществ.
Калорийность ежедневного рациона подбирается в соответствии с нагрузками и двигательной активностью пациента.
Отказ от такого способа приготовления, как жарка. Все блюда готовятся на пару, отвариваются или тушатся.
Желательно заменять красное мясо (говядину, баранину, свинину) на морскую рыбу как минимум 2-3 раза в неделю. Рыба жирных сортов полезна при атеросклерозе из-за высокого содержания «хорошего» холестерина – липопротеинов высокой плотности.

Обратите внимание! При ранней стадии атеросклероза пациенту достаточно вести здоровый образ жизни и правильно питаться: уровень холестерина снизится и без приема таблеток.

Медикаментозные средства от образования бляшек

Если немедикаментозные методы лечения оказываются неэффективными на протяжении 3 месяцев и более, врач может назначить пациенту таблетки, снижающие уровень холестерина в крови и растворяющие имеющиеся атеросклеротические бляшки.

К относят:

статины;
фибраты;
секвестранты желчных кислот;
ингибиторы всасывания (абсорбции) холестерина в кишечнике;
омега-3,6.

Статины (Аторвастатин, ) – самая популярная на сегодняшний день группа гиполипидемических средств. Они обладают следующим фармакологическим действием:

Снижение продукции холестерина в клетках печени.
Уменьшение содержания атерогенных липидов во внутриклеточной жидкости.
Повышение разрушения и выведения из организма жироподобных веществ.
Уменьшение выраженности воспаления эндотелия.
Препятствие повреждению новых участков сосудистой стенки.

Согласно статистике, препараты группы увеличивают продолжительность жизни пациентов с атеросклерозом, значительно снижают риск возникновения осложнений и глубокого повреждения сосудов. Имеют статины и свои недостатки: их нельзя назначать при лабораторно подтвержденных заболеваниях печени (при АЛТ выше нормы в 3 и более раз) из-за гепатотоксичности.

– антилипидемические средства, снижающие уровень «плохого» холестерина и увеличивающие концентрацию «хорошего». Могут назначаться в комплексе со статинами.

Действие секвестрантов желчных кислот и ингибиторов абсорбции холестерина основано на связывании молекул/препятствии всасывания жирного спирта в кишечнике и выведении их из организма естественным путем. Распространенными побочными эффектами этой группы препаратов является вздутие живота, жидкий стул.

Омега-3,6 – популярные пищевые добавки, содержащие антиатерогенные фракции холестерина. Они способствуют снижению уровня «плохих» ЛПНП и ЛПОНП в крови, а также очищению сосудистых стенок от уже сформировавшихся бляшек.

Хирургические способы очищения сосудов от бляшек

При выраженном нарушении кровообращения по заполненным бляшками сосудам возможно проведение одного из методов хирургической коррекции состояния:

баллонная ангиопластика – чрескожное введение в полость пораженного сосуда небольшого баллончика, который затем раздувается для расширения просвета артерии;
стентирование – введение в место закупорки стента – устойчивого цельнометаллического каркаса;
шунтирование – «выключение» суженной артерии и создание альтернативного источника кровоснабжения внутренних органов по коллатералям.

Может ли помочь народная медицина

Популярными в лечении атеросклероза и растворении холестериновых бляшек остаются и . Помните, что любое из них можно принимать только после консультации со специалистом.

К распространенным рецептам нетрадиционной медицины относят:

Ежедневный прием утром натощак 1 ст. л. растительного (оливкового, льняного, тыквенного) масла.
Употребление лечебной смеси из равных частей растительного масла, меда, лимонного сока.
Лечение настойкой софоры японской (на 1 стакан измельченных стручков – 500 мл водки). Настоявшуюся в течение 3 недель смесь процеживают и принимают по ст. л. × 3 р/сут. на протяжении 3-4 месяцев.
Использование семян укропа. Приготовить настой из 1 ст. л. сушеных семян и 200 мл кипятка. Принимать по ст. л. 4-5 дней. Курс лечения длительный, не менее 2 месяцев.
Ежедневный прием свежевыжатого сока картофеля.
Применение лимонно-чесночной смеси. Натереть на мелкой тёрке головку чеснока и целый лимон (вместе с кожурой). Получившуюся кашицу смешать и залить водой на сутки. Принимать по 2 ст. л. получившейся жидкости 2 р/д.

Таким образом, медицина еще не придумала волшебной пилюли, которая поможет быстро и навсегда избавиться от атеросклероза. Лечение болезни – длительный и непростой процесс, который требует максимальной отдачи как от врача, так и от пациента. Только комплексный подход позволит добиться здоровья сердечно-сосудистой системы и долголетия.

Белки, вовлеченные в развитие болезни Альцгеймера, есть в мозге каждого человека, но, несмотря на это, подавляющее большинство людей не болеют и никогда не заболеют болезнью Альцгеймера . Что же лежит в основе такого «неравенства»?

β-секретаза (BACE) участвует в расщеплении
белка- предшественника амилоида (АРР)
с образованием бета-амилоида (β-amyloid),
который агрегирует, образуя характерные для
болезни Альцгеймера внеклеточные
сенильные бляшки (β-amyloid plaque).
(Рис. withfriendship.com)

Почему не все мы заболеваем болезнью Альцгеймера? Для клеточного биолога Субоджита Роя (Subhojit Roy), MD, PhD, этот вопрос представляет особый интерес, так как доктор Рой – адъюнкт-профессор кафедры патологии и неврологии в Школе медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California, San Diego School of Medicine).

В статье, опубликованной в журнале Neuron , доктор Рой и его коллеги дают этому явлению свое объяснение: по их мнению, мудрость природы состоит в том, что у большинства людей сохраняется жизненно важное физическое разделение белка и расщепляющего его фермента, взаимодействие которых является триггером прогрессирующей дегенерации и гибели клеток, характерных для болезни Альцгеймера.

«Это можно сравнить с физическим разделением пороха и спичек, позволяющим предупредить неизбежный взрыв», – говорит доктор Рой. «Зная, как именно разделены эти порох и спички, мы сможем выработать новые взгляды на то, как остановить болезнь».

Тяжесть болезни Альцгеймера оценивается по потере функциональных нейронов. Существуют два «контрольных» признака этого заболевания: сгустки белка бета-амилоида – так называемые бета-амилоидные бляшки , – накапливающиеся вне нейронов, и агрегаты другого белка, называемого тау , образующего нейрофибриллярные клубки внутри нервных клеток. Большинство нейробиологов считают, что причиной болезни Альцгеймера является образование и накопление бета-амилоидных бляшек, вызывающее каскад молекулярных событий, ведущих к нарушению функций клеток и их гибели. Таким образом, эта так называемая «гипотеза амилоидного каскада» ставит в центр патологии болезни Альцгеймера бета-амилоид.

Для образования бета-амилоида необходимо взаимодействие белка-предшественника амилоида (АРР) и фермента бета-секретазы (BACE), расщепляющего APP на более мелкие токсичные фрагменты.

Вверху: пузырьки, содержащие АРР (зеленые)
и BACE (красные), как правило, физически
разделены. Внизу: после стимуляции нейронов,
повышающей синтез бета-амилоида , пузырьки
с АРР и BACE конвергируют (показано желтым),
и белки начинают взаимодействовать.
(Фото: UC San Diego School of Medicine)

«Оба эти белка экспрессируются в мозге на высоком уровне, – объясняет доктор Рой, – и если дать им непрерывно взаимодействовать, у всех нас будет болезнь Альцгеймера».

Однако этого не происходит. Экспериментируя на выращенных в культуре нейронах гиппокампа и тканях головного мозга человека и мыши, доктор Рой и его коллеги установили, что в здоровых клетках головного мозга BACE-1 и APP, как правило, разделены и находятся в разных компартментах с самого момента их образования, что исключает их контакт.

«Чтобы разделить этих сообщников, природа, кажется, придумала интересный трюк», – комментирует доктор Рой.

Кроме того, оказалось, что условия, способствующие усилению синтеза бета-амилоидного белка, усиливают и взаимодействие APP и BACE-1. В частности, повышение электрической активности нейронов – стимулирующее, как известно, синтез бета-амилоида, – приводит и к усилению взаимодействия APP и BACE-1. Изучение аутопсийных образцов головного мозга пациентов с болезнью Альцгеймера показало повышение физической близости этих белков, подтверждая патофизиологическую значимость этого явления.

Результаты исследования принципиально важны, так как они освещают некоторые из самых ранних молекулярных событий-триггеров болезни Альцгеймера и показывают, как от них защищен здоровый мозг. С клинической же точки зрения они очерчивают новые возможные направления в лечении или даже предотвращении болезни.

В определенной степени это нетрадиционный подход. Но, по словам первого автора статьи доктора Утпала Даса (Utpal Das), «самое интересное состоит в том, что мы, наверно, сможем провести скрининг молекул, способных физически разделить APP и BACE-1».

Ученые Мичиганского университета открыли новое полезное свойство галлата эпигаллокатехина (EGCG ) – биоактивного вещества, содержащегося в листьях зеленого чая. Результаты их исследования доказывают, что EGCG предотвращает неправильное сворачивание определенные белков головного мозга, в том числе и связанных с развитием болезни Альцгеймера . (Фото: University of Michigan)

Ученые Мичиганского университета (University of Michigan , U-M) открыли новое полезное свойство одной из молекул, содержащихся в зеленом чае: она предотвращает неправильное сворачивание специфических белков головного мозга. Агрегация этих белков, называемых металло-ассоциированными бета-амилоидами , связана с болезнью Альцгеймера и другими нейродегенеративными заболеваниями .

Доцент кафедры химии Института наук о жизни (Life Sciences Institute ) U-M Ми Хээ Лим (Mi Hee Lim), PhD, и междисциплинарная группы ученых изучили влияние экстракта зеленого чая на образование агрегатов металло-ассоциированных бета-амилоидов in vitro . Результаты их экспериментов представлены в статье, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .

Ученые установили, что in vitro содержащееся в зеленом чае соединение эпигаллокатехин-3-галлат (epigallocatechin-3-gallate, EGCG ) более активно взаимодействует с металло-ассоциированными бета-амилоидами (содержащими, в частности, медь, железо и цинк), чем со свободными от металлов пептидами, образуя при этом мелкие неструктурированные агрегаты. Кроме того, при инкубации живых клеток с EGCG снижалась токсичность как свободных от металлов, так и связанных с ними бета-амилоидов.

Доцент кафедры химии Института наук о жизни (Life Sciences Institute) U-M Ми Хээ Лим (Mi Hee Lim), PhD. (Фото: lsi.umich.edu)

Чтобы получить представления о структуре взаимодействий и понять эту реактивность на молекулярном уровне, ученые использовали методы масс-спектрометрии подвижности ионов (IM-MS), 2D ЯМР-спектроскопию и вычислительные методы. Эксперименты показали, что EGCG взаимодействует с мономерами и димерами бета-амилоидов, образуя более компактные пептидные конформации, чем при связывании с необработанными EGCG бета-амилоидами. Кроме того, образовывались тройные – EGCG–металл–Aβ – комплексы.

Исследовательская группа доктора Лим состояла из химиков, биохимиков и биофизиков.

«К этой молекуле проявляют очень большой интерес многие ученые», - говорит доктор Лим, отмечая, что EGCG и другие содержащиеся в натуральных продуктах флавоноиды давно считаются мощными антиоксидантами. «Мы использовали комплексный подход. Это первый пример междисциплинарного исследования, в центре внимания которого была структура, проведенного тремя учеными из трех разных областей науки».

По мнению Лим, хотя малые молекулы и металло-ассоциированные бета-амилоиды изучаются многими учеными, большинство из исследователей рассматривают их со своей, узкой точки зрения.

Нейробиолог Бин Е (Bing Ye). (Фото: umms.med.umich.edu)

«Но, так как мозг очень сложен, мы считаем, что необходимо сочетание нескольких подходов».

Статья в PNAS – отправная точка, продолжает ученый, и следующим шагом в исследованиях будет проверка способности несколько измененной молекулы EGCG препятствовать образованию бляшек у плодовых мушек.

«Мы хотим модифицировать молекулу таким образом, чтобы она специфически препятствовала образованию бляшек, связанных с болезнью Альцгеймера», - поясняет Лим.

Она планирует продолжать свою работу в сотрудничестве с нейробиологом из LSI Бин Е (Bing Ye). Вместе исследователи проверят способность новой молекулы подавлять потенциальную токсичность агрегатов, содержащих белки и металлы, на плодовых мушках.

По материалам

Оригинальная статья:

S.-J. Hyung, A. S. DeToma, J. R. Brender, S. Lee, S. Vivekanandan, A. Kochi, J.-S. Choi, A. Ramamoorthy, B. T. Ruotolo, M. H. Lim. Insights into antiamyloidogenic properties of the green tea extract (-)-epigallocatechin-3-gallate toward metal-associated amyloid-β species

© «Экстракт зеленого чая предотвращает образование бета-амилоидных бляшек при болезни Альцгеймера». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Болезнь Альцгеймера . Письменное разрешение обязательно.

Еще о болезни Альцгеймера