Обратный эффект. Ученые нашли фактор, усугубляющий болезнь Паркинсона

Эта находка является значимой, так как открывает новые перспективы для понимания механизмов развития нейродегенеративных заболеваний. Согласно информации, полученной от Российского научного фонда, фермент катепсин D может играть ключевую роль в образовании амилоидных агрегатов в нервной ткани.

Накопление амилоидов в нервной ткани сопровождает множество заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, Паркинсона, муковисцидоз, диабет и наследственная катаракта. Эти агрегаты, представляющие собой фибриллы, образуют скопления, называемые бляшками. Исследование фермента катепсин D открывает новые горизонты для разработки методов лечения и профилактики этих серьезных заболеваний.

Для борьбы с нейродегенеративными заболеваниями, такими как деменция и нарушение моторных функций, необходимо изучать структуры, которые препятствуют передаче сигналов в головном мозге и вызывают гибель нервных клеток. Понимание механизмов образования и разрушения опасных амилоидных фибрилл является ключом к разработке эффективных методов лечения.

Ранее ученые выяснили, что ферменты, включая катепсин D, играют роль в процессах формирования амилоидных скоплений. Однако существующие данные о влиянии катепсина D на развитие заболеваний были противоречивыми: с одной стороны, его повышенный уровень ассоциировали с образованием новых амилоидных структур, что может способствовать прогрессированию патологии.

Изучение взаимодействия катепсина D с амилоидными фибриллами и его точной роли в патогенезе нейродегенеративных заболеваний представляет важную задачу для дальнейших исследований в области нейронауки и медицины.

Исследования показали, что фермент катепсин D играет ключевую роль в развитии болезни Паркинсона, разщепляя один из важных белков. Однако большинство предыдущих исследований сосредотачивались на отдельных белковых молекулах, оставляя неизученным влияние протеаз на фибриллы и амилоидные кластеры.

Ученые из Института цитологии РАН (Санкт-Петербург) провели исследование, которое показало, что катепсин D, вмешиваясь в процесс разрушения амилоидных фибрилл, не только не уменьшает их токсичность, но может даже способствовать распространению патологии. Они детально изучили взаимодействие катепсина D с амилоидными фибриллами.

Эти результаты подчеркивают важность дальнейших исследований в области влияния ферментов на формирование и разрушение амилоидных структур, что может пролить свет на механизмы развития нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Паркинсона.

Исследователи провели эксперимент в лаборатории, где были созданы искусственные нитевидные белковые структуры, которые затем подвергли воздействию катепсина D в течение различного времени. Обнаружено, что катепсин D разрушил водородные связи между бета-нитями, составляющими амилоидные фибриллы, что привело к их распаду на фрагменты.

После этого исследователи решили изучить, как это разрушение повлияло на способность амилоидов наносить вред живым клеткам. Для этого они добавили как исходные, так и обработанные катепсином D фибриллы в суспензию различных типов человеческих клеток. Результаты показали, что разрушение амилоидных фибрилл катепсином D не только не снизило их токсичность, но, наоборот, ускорило накопление и распространение патологических белков между клетками и тканями.

Эти выводы подчеркивают важность дальнейших исследований в области воздействия ферментов на белковые структуры и их последствий для живых организмов.

Исследователи объяснили, что увеличение количества "затравок" для формирования новых амилоидных структур происходит из-за фрагментации фибрилл. Этот процесс также способствует распространению патологических форм амилоидов в организме, напоминая механизм "заражения".

Кроме того, ученые планируют провести дальнейшие исследования, включающие одновременную фрагментацию амилоидов с использованием катепсина D и разрушение их структуры другими ферментами. Такой комбинированный подход позволит преодолеть негативные эффекты фрагментации, связанные с увеличением скорости образования фибрилл, и увеличит эффективность разрушения амилоидов.

Исследование подчеркивает важность понимания механизмов образования и распространения амилоидных структур в организме. Разработка новых методов лечения, основанных на принципах фрагментации и разрушения амилоидов, может привести к развитию более эффективных стратегий борьбы с амилоидозами и другими связанными заболеваниями.

Исследование, финансируемое Российским научным фондом (РНФ), привело к публикации результатов в журнале International Journal of Biological Macromolecules. Этот проект, получивший грант от РНФ, представил свои выводы в специализированном издании. Важные данные, полученные в ходе исследования, были опубликованы в уважаемом журнале по биологическим макромолекулам.

Источник и фото - ria.ru