Odavno je poznato da je obeležje Alchajmerove bolesti, i većine drugih neurodegenerativnih bolesti, zgrušavanje nerastvorljivih proteinskih agregata u mozgu. Tokom normalnog starenja bez bolesti, takođe dolazi do akumulacije nerastvorljivih proteina.
Do danas, pristupi lečenju Alchajmerove bolesti nisu se bavili doprinosom nerastvorljivosti proteina kao opštim fenomenom, već su se fokusirali na jedan ili dva nerastvorljiva proteina.
Istraživači Baka su nedavno završili sistematsku studiju o crvima koja oslikava zamršenu sliku veza između nerastvorljivih proteina u neurodegenerativnim bolestima i starenju. Štaviše, rad je pokazao intervenciju koja bi mogla da preokrene toksične efekte agregata jačanjem zdravlja mitohondrija.
„Na osnovu naših otkrića, ciljanje na nerastvorljive proteine moglo bi da obezbedi strategiju za prevenciju i lečenje raznih bolesti povezanih sa starenjem“, rekao je dr Edvard Anderton, postdoktorski saradnik u laboratoriji Gordona Lithgova i koautor knjige. studija koja se pojavljuje u izdanju časopisa GeroScience od 16. maja.
„Naša studija pokazuje kako održavanje zdravih mitohondrija može da se bori protiv nakupljanja proteina povezanog i sa starenjem i sa Alchajmerovom bolešću“, rekao je dr Maniš Šamoli, naučnik u laboratoriji Gordona Litgoua i Džuli Andersen i prvi autor studije. „Jačanjem zdravlja mitohondrija, potencijalno možemo usporiti ili preokrenuti ove štetne efekte, nudeći nove načine za lečenje i starenja i bolesti povezanih sa starenjem.“
Snažna veza između nerastvorljivih proteina koji podstiču normalno starenje i bolesti takođe izgrađuje širu sliku o tome kako se starenje i bolesti povezane sa starenjem javljaju. „Mi bismo tvrdili da ovaj rad zaista podržava hipotezu geronauke da postoji zajednički put do Alchajmerove bolesti i samog starenja“, rekao je profesor Buck Gordon Lithgov. dr, potpredsednik za nastavne poslove i viši autor studije.
„Starenje pokreće bolest, ali faktori koji vas stavljaju na put ka bolesti se javljaju veoma rano.
Činjenica da je tim pronašao jezgro nerastvornog proteoma obogaćenog brojnim proteinima koji ranije nisu razmatrani stvara nove ciljeve za istraživanje, rekao je Lithgov. „Na neki način to podiže zastavu o tome da li treba da razmišljamo o tome kako Alchajmerova bolest izgleda kod veoma mladih ljudi“, rekao je on.
Fokus većine istraživanja o Alchajmerovoj bolesti do sada je bio usmeren na akumulacije dva proteina: amiloid beta i tau. Ali zapravo postoje hiljade drugih proteina u ovim nerastvorljivim agregacijama, rekao je Anderton, a njihova uloga u Alchajmerovoj bolesti bila je nepoznata.
Pored toga, dodao je on, njihova laboratorija i drugi su primetili da tokom normalnog procesa starenja bez bolesti postoji i akumulacija nerastvorljivih proteina. Ovi nerastvorljivi proteini starih životinja, kada se pomešaju sa beta amiloidom u epruveti, ubrzavaju agregaciju amiloida.
Kakva je bila veza između akumulacije agregata Alchajmerove bolesti i starenja bez bolesti, pitao se tim. Fokusirajući se na amiloid beta protein, koristili su soj mikroskopskog crva Caenorhabditis elegans, koji se dugo koristio u studijama starenja, a koji je konstruisan da proizvodi humani amiloidni protein.
Anderton je rekao da tim sumnja da bi mogli da vide da amiloid beta izaziva određeni nivo nerastvorljivosti u drugim proteinima. „Ono što smo otkrili je da amiloid beta izaziva ogromnu količinu nerastvorljivosti, čak i kod veoma mladih životinja“, rekao je Anderton.
Otkrili su da postoji podskup proteina koji izgleda veoma ranjiv da postanu nerastvorljivi, bilo dodavanjem amiloida beta ili tokom normalnog procesa starenja. Oni su tu ranjivu podskupinu nazvali „jezgro nerastvorljivi proteom“.
Tim je nastavio da demonstrira da je glavni nerastvorljivi proteom pun proteina koji su već povezani sa različitim neurodegenerativnim bolestima pored Alchajmerove bolesti, uključujući Parkinsonovu bolest, Hantingtonovu bolest i prionsku bolest.
„Naš rad pokazuje da bi amiloid mogao da deluje kao pokretač ove normalne agregacije starenja“, rekao je Anderton. „Sada imamo jasne dokaze, mislim po prvi put, da i amiloid i starenje utiču na iste proteine na sličan način. Vrlo je moguće da je to začarani krug gde starenje pokreće nerastvorljivost, a beta amiloid takođe pokreće nerastvorljivost, i samo pogoršavaju jedni druge.“
Amiloidni protein je veoma toksičan za crve i tim je želeo da pronađe način da preokrene tu toksičnost. „Pošto stotine mitohondrijalnih proteina postaju nerastvorljive i tokom starenja i nakon ekspresije amiloida beta, mislili smo da ako možemo da povećamo kvalitet mitohondrijalnog proteina koristeći jedinjenje, onda možda možemo da preokrenemo neke od negativnih efekata beta amiloida“, rekao je Anderton.
To je upravo ono što su otkrili, koristeći urolitin A, prirodni metabolit u crevima koji se proizvodi kada jedemo maline, orahe i nar za koji se zna da poboljšava funkciju mitohondrija: značajno je odložio toksične efekte beta amiloida.
„Nešto što je bilo očigledno iz našeg skupa podataka je da se važnost mitohondrija stalno povećava“, rekao je Anderton. Za poneti, kažu autori, podsećanje da je zdravlje mitohondrija ključno za opšte zdravlje.
„Mitohondrije imaju jaku vezu sa starenjem. Imaju jaku vezu sa amiloidnim beta“, rekao je on. „Mislim da je naša jedna od retkih studija koja pokazuje da nerastvorljivost i agregacija tih proteina može biti veza između njih dvoje.“
„Pošto su mitohondrije tako centralne za sve ovo, jedan od načina da se prekine začarani krug opadanja je da se oštećene mitohondrije zamene novim mitohondrijama“, rekao je Lithgov. „A kako to radite? Vežbate i pratite zdravu ishranu.“
