Niewielka cząsteczka może pomóc w walce z chorobą Alzheimera. Odkrycia są obiecujące

To właśnie te nieprawidłowo pofałdowane białka, w chorobie Alzheimera m.in. Tau, prowadzą do toksycznych nagromadzeń w neuronach. Najświeższe badania zespołu z Paul Scherrer Institute rzucają nowe światło na to, jak organizm może bronić się przed takimi zmianami.

Naukowcy skupili się na sperminie, niewielkiej cząsteczce należącej do grupy poliamin, od dawna podejrzewanej o działanie ochronne wobec komórek nerwowych. Choć występuje w całym organizmie, najwyższe stężenia notuje się w komórkach intensywnie dzielących się i wyjątkowo aktywnych metabolicznie.

Spermina od lat intryguje biologów, ponieważ pełni funkcję regulatora wielu procesów komórkowych. Oddziałuje z materiałem genetycznym, wpływa na aktywność genów i kontroluje tempo wzrostu oraz podział komórek.

Jest także jednym z kluczowych uczestników tzw. kondensacji biomolekularnej, procesu, w którym komórka tworzy drobnokroplowe "skupiska robocze", ułatwiające sprawne przeprowadzanie reakcji biochemicznych.

W kontekście chorób neurodegeneracyjnych pojawiało się dotąd sporo sugestii, że poliaminy mogą chronić komórki nerwowe przed stresem, wspierać mitochondria oraz spowalniać związane z wiekiem osłabienie pamięci. Brakowało jednak szczegółowego wyjaśnienia, jak dokładnie taka ochrona miałaby wyglądać.

Zobacz także: Chroni przed demencją. Naukowcy wskazują na jeden produkt

Badacze użyli zarówno technik obrazowania, jak i zaawansowanych metod rozpraszania promieniowania synchrotronowego, badając dynamikę białek Tau i alfa synukleiny. Eksperymenty prowadzono w warunkach laboratoryjnych oraz w żywym modelu – nicieniu C. elegans, który od lat służy do badania chorób związanych z wiekiem.

Okazało się, że spermina zmienia sposób, w jaki toksyczne białka łączą się ze sobą. Zamiast tworzyć przypadkowe skupiska, cząsteczki zaczynają się organizować w większe, luźno związane struktury.

To ważne, ponieważ właśnie autodestrukcja uszkodzonych białek chroni komórki nerwowe przed przeciążeniem toksycznymi agregatami. A im większa i bardziej uporządkowana struktura białkowa, tym łatwiej organizm może ją usunąć.

Wyniki otwierają drogę do projektowania terapii, które nie tyle zapobiegają powstawaniu nieprawidłowych białek, ile wspierają ich usuwanie. Jeśli da się zwiększyć efektywność sperminy lub wykorzystać jej właściwości w lekach, możliwe byłoby spowolnienie rozwoju chorób takich jak alzheimer czy parkinson.

Naukowcy podkreślają też, że spermina to tylko jeden z wielu związków z grupy poliamin. Inne cząsteczki mogą działać podobnie lub w odmienny sposób, dlatego kolejnym krokiem będzie szczegółowe mapowanie ich zachowania w komórkach.

Nowe odkrycie nie jest jeszcze terapią, ale znacząco poszerza wiedzę o tym, jak komórki radzą sobie z białkami powodującymi neurodegenerację. Pokazuje też, że naturalne procesy, które chronią nasze komórki, da się wzmacniać, o ile poznamy ich szczegółowy przebieg.

Dominika Najda, dziennikarka Wirtualnej Polski

Źródła

1. Paul Scherrer Institute