Нарушения в работе мозга могут возникать не только из-за инфекций или травм, но и от собственных белков организма. Студентка четвертого курса Химико-технологического института НовГУ Анна Алексеева исследует механизмы образования вредных белковых скоплений — амилоидов. Именно эти процессы лежат в основе болезни Альцгеймера. Понимание их природы — ключ к разработке новых лекарств.
В норме белок— это сложная трёхмерная структура. В его состав входит центральная часть — ядро, не реагирующее с водой, и внешняя оболочка — легкорастворимая часть белка. Все связи в белке динамичные и поэтому могут то разрываться, то сцепляться вновь — но в небольших пределах. И у каждой молекулы есть предел прочности, за рамками которого белок теряет нативную структуру, становится нестабильным и перестаёт выполнять свою функцию. Это происходит под влиянием стресса или внешних факторов.
— В нестабильном состоянии ядро белков раскрывается и выходит наружу, а сама молекула стремится вновь его спрятать и хаотично двигается, — пояснила Анна Алексеева. — Такое патологическое состояние белков называется «олигомеры». Они могут прилипать к мембранам клеток, нарушать их структуру и общие функции, а также проводить нервные импульсы, что сказывается на работе мозга.
Олигомеры — это промежуточное состояние «поломанных» белков, со временем они превращаются в более зрелые, устойчивые структуры — амилоидные фибриллы. Они увеличиваются в размерах и напоминают плоские листы, которые склеиваются между собой, образуя всё более крупные скопления. Это наиболее выгодное энергетическое состояние для таких белков.
Организм человека не умеет разрушать амилоиды. Они необратимо накапливаются в органах и нарушают их функции, вызывая серьёзное воспаление.
— Более 50 миллионов человек в мире страдают амилоидными заболеваниями. — рассказала Анна Алексеева. — Они могут поражать не только с мозг, но и сердце, печень, селезёнку. Сейчас у нас очень мало знаний о промежуточных состояниях белка, в частности о начальных стадиях образования амилоидов. Если они образовываются в мозге, у нас может слегка ухудшиться память или заболеть голова, и человек никогда не подумает, что это именно амилоиды. А ведь именно так часто начинаются нейродегенеративные заболевания, например, болезнь Альцгеймера. Главный ключ к ранней диагностике и лечению амилоидов — изучение формирования белков и поиск способов воздействия на эти промежуточные состояния.
Доклад прочитан на V региональной научно-практической конференции молодых учёных и специалистов «Молодёжная наука: инновации и технологии».
Эту и другие новости читайте в официальном МАХ-канале Новгородского университета.