На протяжении многих лет исследования болезни Альцгеймера сосредоточивались на бета-амилоидах и тау-амилоидах, которые могут повреждать нейроны и нарушать работу мозга. Однако новое исследование указывает на то, что эти липкие отложения в мозге могут быть лишь частью проблемы.
Учёные из Университета Джонса Хопкинса обнаружили у крыс более 200 типов неправильно свернутых белков, которые могут быть связаны со снижением когнитивных функций с возрастом. Эти результаты могут помочь в поиске новых подходов к лечению болезни Альцгеймера, деменции и других заболеваний, приводящих к потере памяти и независимости у людей старше 65 лет.
Стивен Фрид, доцент кафедры химии и специалист по белкам, отметил, что амилоиды, хотя и привлекают внимание из-за своего размера и видимости под микроскопом, не являются единственной проблемой. «Наше исследование показывает, что амилоиды — это лишь верхушка айсберга», — подчеркнул он.
Для изучения молекулярных различий между мозгом пожилых людей с острой памятью и мозгом, подверженным деградации, Фрид и его команда исследовали 17 двухлетних крыс. Семь из них имели когнитивные ограничения, в то время как остальные 10 демонстрировали результаты, сравнимые с шестимесячными крысами.
Исследователи проанализировали содержание более 2500 видов белков в гиппокампе крыс, отвечающем за память и пространственное обучение. Они впервые смогли определить, какие белки были деформированы или неправильно свернуты. Это позволило выявить, какие белки деформируются у всех крыс и связаны ли эти изменения с общим старением, а какие — только у крыс с когнитивными проблемами.
Более 200 белков были неправильно свернуты у крыс с когнитивными нарушениями, в то время как у крыс с нормальной памятью они оставались в правильной форме. Это указывает на то, что некоторые из этих белков могут способствовать снижению когнитивных функций.
Неправильно свернутые белки не способны выполнять свои функции, и в клетках существует система контроля, которая их уничтожает. Ранее считалось, что опасность представляют только амилоиды, но теперь выяснилось, что множество других белков также могут неправильно сворачиваться и представлять угрозу. «Мы считаем, что существует множество белков, которые могут неправильно сворачиваться, не образуя амилоидов, но при этом представлять опасность», — отметил Фрид.
Как именно эти белки обходят систему контроля в клетке, пока остаётся загадкой. В дальнейшем команда планирует использовать микроскопы высокого разрешения для более детального изучения деформаций белков на молекулярном уровне.
Фрид добавил, что многие из нас сталкивались с тем, как близкие люди теряют способность выполнять повседневные задачи, требующие когнитивных навыков. «Понимание того, что происходит в мозге на физическом уровне, может привести к созданию более эффективных методов лечения и профилактики», — заключил он.
Источник информации: Haley Tarbox et al, Proteins with Cognition-Associated Structural Changes in a Rat Model of Aging Exhibit Reduced Refolding Capacity, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adt3778.