Több száz hibás fehérje állhat a demencia hátterében

A Johns Hopkins Egyetem kutatói több mint 200 hibásan feltekeredett (ún. misfolded) fehérjét azonosítottak patkányok agyában, amelyek összefügghetnek az életkorral járó kognitív hanyatlással.

Az eredmények új terápiás célpontok meghatározását segíthetik elő emberek esetében is – ezáltal hosszú távon enyhíthetik azok szenvedését, akik Alzheimer-kórban, demenciában vagy más, az emlékezetet és az önállóságot fokozatosan romboló betegségben élnek.

„Az amiloidok hibás szerkezetű, kicsapódott fehérjék. Nagyméretűek, jól láthatók mikroszkóp alatt, ezért természetes, hogy rájuk irányult eddig a figyelem. De most azt látjuk, hogy több száz fehérje hibásan hajlik össze anélkül, hogy amiloidokká tömörülnének – mégis hatással vannak az agyműködésre” – mondta Stephen Fried, a tanulmány vezető szerzője, a Johns Hopkins Egyetem kémikus és fehérjekutató professzora. – „A kutatásunk szerint az amiloidok csupán a jéghegy csúcsa.”

A kutatás eredményeit a Science Advances tudományos folyóirat közölte július 11-én.

Fried és kutatócsoportja olyan 2 éves patkányokat tanulmányozott, amelyek egyazon tenyészetből származtak. A 17 állat közül hét gyengén szerepelt memória- és problémamegoldó teszteken, őket kognitívan hanyatlónak minősítették. A többi tíz állat teljesítménye megegyezett a 6 hónapos, egészséges kontrollcsoportéval.

A kutatók ezután több mint 2 500 különféle fehérje jelenlétét és állapotát mérték fel a hippocampusban – az agy tanulásért és emlékezésért felelős régiójában. Először sikerült olyan módszert alkalmazniuk, amely nemcsak a fehérjék mennyiségét, hanem azok szerkezeti hibáit is képes azonosítani. Ezáltal meg tudták határozni, mely fehérjék hibásodnak meg általánosan az öregedés során, illetve melyek azok, amelyek kizárólag a kognitívan hanyatló állatoknál mutatnak elváltozást.

Az eredmények szerint több mint 200 fehérje volt hibásan összecsavarodva a gyengébben teljesítő patkányok agyában, míg az egészséges társaiknál ezek nem jelentkeztek. Ez arra utal, hogy e fehérjék kulcsszerepet játszhatnak a kognitív hanyatlásban.

A hibásan szerveződő fehérjék általában nem képesek betölteni a sejten belüli feladataikat, ezért az élő sejtek rendelkeznek egy minőség-ellenőrző mechanizmussal, amely azonosítja és lebontja ezeket a hibás fehérjéket. Korábban úgy gondolták, hogy csak az amiloidként összetömörülő A-béta és tau fehérjék veszélyesek, azonban a kutatás új megvilágításba helyezte ezt az elképzelést.

„Úgy tűnik, rengeteg olyan fehérje létezik, amely bár nem képez amiloidokat, mégis hibásan hajlik össze, és problémát okoz” – magyarázta Fried. – „Ez azt is jelentheti, hogy ezek a fehérjék képesek kikerülni a sejtek védelmi rendszereit.”

Hogy pontosan hogyan kerülik el ezek a fehérjék a sejtek „biztonsági rendszerét”, egyelőre rejtély.

A kutatócsoport következő célja az, hogy nagy felbontású mikroszkópos vizsgálatokkal részletesebben is feltérképezzék ezeknek a hibás fehérjéknek a molekuláris szerkezetét.

„Sokan tapasztaltuk már, hogy egy hozzátartozónk vagy szerettünk idővel elvesztette a mindennapi életvitelhez szükséges mentális képességeit” – fogalmazott Fried. – „Ha jobban megértjük, milyen fizikai folyamatok zajlanak ilyenkor az agyban, az segíthet hatékonyabb kezelések és megelőző intézkedések kidolgozásában.”