Научници су ревидирали молекуларне механизме Паркинсонове болести

Протеин синуклеин, одговоран за формирање амилоидних наслага код Паркинсонове болести, постоји у полимерном облику у здравим ћелијама и да би формирао токсичне амилоидне наслаге, прво мора да напусти нормалне протеинске комплексе.

Неуродегенеративне болести су обично повезане са стварањем амилоида - наслага неправилно савијених протеина у нервним ћелијама. Правилно функционисање протеинског молекула у потпуности зависи од његовог просторног распореда, односно савијања, а поремећаји у тродимензионалној структури протеина обично доводе до болести различите тежине. Различити начин савијања може довести до међусобног „лепљења“ протеинских молекула и формирања седимента, амилоидних ланаца, што на крају уништава ћелију.

Код Паркинсонове болести, амилоидне наслаге у неуронима назване Левијева тела састоје се првенствено од протеина алфа-синуклеина. Дуго се веровало да алфа-синуклеин постоји у здравим неуронима у високо растворљивом мономерном облику, али када је његова 3Д структура поремећена (на пример, мутацијом), његови молекули почињу неконтролисано да олигомеризују - лепе се у комплексе, формирајући амилоидне наслаге.

Истраживачи из болнице Бригам енд Воменс у Бостону и Медицинског факултета Харвард кажу да је ово дугогодишња заблуда. Они верују да здраве ћелије не садрже појединачне молекуле синуклеина, већ велике комплексе који су ипак високо растворљиви. У овом стању, протеин је заштићен од неконтролисане самоадхезије и таложења.

Како је синуклеин успео толико дуго да заварава научну заједницу? Како аутори пишу у часопису „Nature“, научници су, у извесном смислу, сами криви. Синуклеин је дуго третиран изузетно суровим методама: једна од његових карактеристичних особина је отпорност на термичку денатурацију и хемијске детерџенте. Не коагулира нити се таложи чак ни када се кува. (А сви знају шта се дешава са протеинима када се кувају - само скувајте јаје.) Углавном због тога, сви су веровали да у живој ћелији постоји као високо растворљиви појединачни молекули које није тако лако натерати да олигомеризују и таложе. Из чисто техничких разлога, било га је лакше изоловати из ћелија под тешким условима, и стога је увек посматран као појединачни, мономерни молекули, јер су међумолекуларне интеракције биле поремећене. Али када су научници покушали да екстрахују протеин из биолошког материјала користећи нежније методе, открили су да у здравој ћелији синуклеин постоји као тетрамери, односно четири протеинска молекула повезана заједно.

Такође је важно да су истраживачи користили људску крв и нервне ћелије за изолацију и проучавање синуклеина, уместо да раде са бактеријама како би добили протеин. Експерименти су показали да је протеин у тетрамерном облику веома отпоран на агрегацију и таложење: током целог експеримента, који је трајао 10 дана, тетрамери синуклеина нису показивали тенденцију ка формирању било чега амилоида. Напротив, мономери синуклеина су почели да формирају карактеристичне кластере након само неколико дана, који су се до краја експеримента формирали у праве амилоидне ланце.

Стога, закључују истраживачи, да би се исталожио, синуклеин прво мора мономеризовати, остављајући тетрамерне комплексе. То значи да је потребно преиспитати уобичајене методе терапије које се користе код Паркинсонове болести. Ако су раније сви напори били усмерени на спречавање полимеризације синуклеина, онда је у светлу добијених резултата потребно деловати управо супротно: одржавати протеин у „здравом“ полимерном стању и спречити молекуле да напусте тетрамерне комплексе, како не би имали шансу да се насумично слепе и формирају озлоглашене амилоидне наслаге.

[ 1 ], [ 2 ]