Несмотря на широкую распространённость болезни Альцгеймера, причины её возникновения и развития до сих пор остаются не до конца ясными. Очередной шаг в сторону понимания этих механизмов сделала группа учёных из Франции — исследователям удалось выявить роль бета-амилоидов в патогенезе заболевания. Об открытии сообщается в журнале Cell Reports.
Изменения в активности фермента CamKII в нейронах гиппокампа мыши. Изображение слева — нормальная активность CamKII. Изображение справа — активность CamKII под воздействием бета-амилоида.
За поражение мозга при этом заболевании отвечают три основных фактора: утрата нейронов, деградация фибрилл и накопление амилоидных белков, образующих бляшки. Однако до недавних пор не было ясно, каким образом эти поражающие факторы связаны с развитием симптомов заболевания.
Учёным известно, что агрегаты бета-амилоида разрушают синапсы, особую область в которой нейроны контактируют друг с другом и осуществляют химическую коммуникацию, но оставалось не понятным как амилоиды этому способствуют. Ответить на этот вопрос смогла группа исследователей из Междисциплинарного института нейронаук (университет Бордо).
Исследователи выявили молекулярный механизм, который объясняет, как агреггация бета-амилоида связана с поражением синаптических функций, наблюдаемых при моделировании болезни Альцгеймера у животных: пептидные олигомеры взаимодействуют с ключевым для синаптического баланса ферментом — протеинкиназой CamKII, что нарушает его нормальную мобилизацию.
Функции CamKII заключаются в управлении пластичностью нейронов, позволяющей им усиливать ответы на получаемые сигналы. Группы нейронов, ответственные за запоминание информации, соединяются друг с другом через синапсы, которые, в свою очередь, контролируются механизмами синаптической пластичности. При усилении связи между нейронами, необходимой для запоминания информации, происходит активация молекулы CamKII, которая запускает цепочку реакций, увеличивающих способность нейронов к передаче сигналов. Именно синаптическая пластичность служит основой для запоминания информации и обучения. Бета-амилоид препятствует участию молекулы CamKII в этих процессах, что, в итоге, приводит к деградации синапсов. Это открытие может найти применение при лечении ранних стадий болезни Альцгеймера, когда начинают проявляться первые признаки деменции, вызванной дисфункцией синапсов.
В дальнейшем исследователи собираются продолжать изучение агрегации бета-амилоидов и попытаться предотвратить их связывание с CamKII.
Текст: Кирилл Щербаков
CaMKII Metaplasticity Drives Aβ Oligomer-Mediated Synaptotoxicity
Patricio Opazo, Silvia Viana da Silva, Mario Carta, Christelle Breillat, Steven J. Coultrap, Dolors Grillo-Bosch, Matthieu Sainlos, Françoise Coussen, K. Ulrich Bayer, Christophe Mulle, Daniel Choquet
Сell Reports
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.05.036
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.
