Біолог Володимир Муронець: Що таке причина нейродегенеративних захворювань

Що таке причина нейродегенеративних захворювань? Яка роль грає хаперони в організмі людини? Які підходи до лікування хвороби Альцгеймера та хвороби корова? Про це розповів доктор біологічних наук Володимир Муронець. Досить багато нейродегенеративних захворювань називають так звані амілоїдні захворювання, або конформаційні захворювання. Суть їх полягає в тому, що в клітинах, що оточують нервові клітини, з'являються амілоїдні агрегати - це агрегати білків, які мають певну структуру. Довгий час вважається, що це через виникнення цих агрегатів, які виникають ці захворювання. Вони іноді називають конформатованими, тому що вони пов'язані з білками.

Природно, якщо у нас є мутація в білку або просто змінити структуру за рахунок модифікації, наприклад, хімічної, то такі білки змінюють їх конформацію і починають формувати агрегати. Часті випадки - так звані обрізні захворювання, коли інфекційний білок - так звана обрізка - приєднується до рідного протеїну prion, рідного білка, зміни його конформації, також перетворюється в інфекційний білок, а потім утворюються агрегати.

Є багато таких захворювань, але я згадую тільки два. Перш за все, хвороба Альцгеймера, мабуть, найнеприємніша хвороба, адже так багато людей, десятки мільйонів, хворіють, особливо в розвинених країнах; при тривалості життя збільшується, такі хворі стають дуже багато. Близько половини людей, які досягають 90 років, вже розвивалися хвороби Альцгеймера. Це вимагає дуже високих витрат, тому що такі люди не можуть залишатися окремо, потрібно подбати про них весь час, іноді вони навіть схильні до самогубства. Крім того, сама хвороба дуже неприємна, тому що фізично це людина, що ви добре знали, і тому що він не пам'ятаєш, не визнає вас і нещастя, це велика проблема для близьких.

Є багато інститутів, багато лабораторій у світі, конференції проводяться на 5-10 тис. осіб, пов’язаних з вивченням цього захворювання. Молекулярні механізми практично повністю відомі, але не існує єдиного препарату, видаляються тільки симптоми.

Друга хвороба також амілоїдна, також конформаційна хвороба, яка зробила багато шуму 10-15 років тому, коли вона з'явилася. Познайомитися з такими захворюваннями, як захворювання корова, або науково це називається енцефалопатія енцефалопатії великої рогатої худоби. У людей це захворювання практично не відбувається, є спадкові форми, але це рідкісні випадки, пара випадків для всієї Русі в рік. Є інфекційне захворювання, але люди зазвичай хворіють в 10-15 років, тому що період інкубації дуже довго.

Не можна порівнювати, звичайно, хвороби Альцгеймера і обрізання захворювань при захворюванні або вартості, але дуже неприємно: сьогодні ви ate деякі забруднене м'ясо, і в 10-15 років ви отримаєте нездатне захворювання. Я пам'ятаю, коли це було в газетах, навіть старі жінки в їх 90-ті роки припинили вживання м'яса. Це захворювання трохи відрізняється тим, що тут пропонують цю хворобу. І тут, теж, майже все відомо про це захворювання, але як запобігти цьому захворювання ще не відомо.

Про 15 років тому було запропоновано, що ці захворювання можна лікувати за допомогою так званих хаперонів.

На початку 90-х і навіть трохи раніше відкрили шаперони. Це білки, які допомагають іншим білкам, що містяться належним чином або запобігають їх агрегації один з одним. Назва походить від французького слова: це такий зв'язок, що супроводжується дівчатами в суспільство, щоб нічого не сталося. Приблизно однакову функцію, так як вважається, виконують хаперони: так, щоб білки не агрегували, не змінюють і т.д.

Якщо амілоїдні захворювання пов'язані з утворенням дуже великих агрегатів в людському або тваринному мозку, зрозуміло, що якщо у нас є хаперони, вони можуть розрізати ці агрегати на невеликі шматки, а хвороба зникне. Припустимо, що вони запроваджують хапероні в мозок, хоча це не просто завдання, ви навіть можете створити трансгенні тварини, в принципі, заради такого благородного завдання.

Вимкніть це не так просто. У той же час виявилося, що такі великі агрегати, які знаходяться в мозку, не роблять нічого особливо поганого, і небезпечних тільки невеликих агрегатів, так званих олігомерів обрізків або ж бета-амілоїдів, які викликають хвороби Альцгеймера. Вони небезпечні і викликають смерть клітин. Таким чином, якщо ми нарізаємо дрібні агрегати, це буде ще гірше. І стало зрозуміло, що він навряд чи може бути замкненим.

Відомості про дію хаперонів була дуже суперечливою, тому що деякі думки, що вони знищують агрегати, інші вважали, що вони, навпаки, роблять погані амілоїдні агрегати з хороших білків. Це було пов'язано з тим, що хаперони були використані з різних джерел. Наприклад, вони виглядали, як хаперони, виділені з клітин мікроорганізмів, будуть впливати на обрізки, які знаходяться в мозкух тварин. Очевидно, що вони не здаються в мозку, ці два білки. Поступово це стало зрозуміло, що все залежить не тільки від того, що шаперон, якийсь конформатований змінений білок і агрегація від їх взаємодії, але все пов'язане з якою конформацією, в якому стані сам шаперон.

Якщо у вас є цей білок в клітинці в активному стані, якщо він має достатню кількість енергії — він потребує енергії, аденозину трифосфат — для того, щоб функціонувати, то все дрібно, це нічого не виправда з обрізкою або бета-амілоїдами. І якщо вона псується чимось, модифікованим, наприклад, під час окислення деяких білків, то можуть виникати спеціальні форми цих білків, вони поєднуються з хапероном і зіпсують його. Як в двоциліндровому двигуні: якщо один циліндр закривається, другий здається нормальним, але не може працювати належним чином. Те ж саме відбувається з хапероном.

Добре, функціонально активні хаперони нічого не виворітні з чорносливом та іншими амілоїдними білками. Навпаки вони можуть навіть запобігти їх агрегації. А якщо сам хаперон трохи зіпсований, то коли навіть хороший обрізний білок з незмінною конформацією приєднується до нього, то його можна придбати неправильну конформацію, а фібри, погані агрегати і т.д. можна зібрати на ньому. Важливо не просто дарувати білки як додаткові хапероні до мозку тварин або людини, а й зробити цю систему добре. Це набагато простіше створення трансгенних тварин або намагатися вводити білки в мозок. Тому досить, так як вже відомо, щоб пити хороших окислювачів так, щоб неправильно складені білки не виникали, дати багато енергії, щоб вони могли функціонувати, а потім все буде відмінно з обрізками. Головне - зберегти хапероні в хорошому стані. Ми говоримо про тих, хто в усіх клітинах. Я згадував раніше, що є хаперони мікроорганізмів, і, можливо, вони грають дещо різну функцію інфікованих тварин, особливо в разі обрізки білків.

Справа в тому, що зараження знеболеною коровою відбувається, якщо людина погано обробляє м'ясо хворої тварини, навіть якщо вона добре обсмажена, а обрізки можуть потрапити в шлунково-кишковий тракт, потім в мозок людини і викликати це захворювання. Імовірність такого процесу невелика, хвороба зустрічається досить рідко навіть при вживанні інфекційних обрізань, але все ж буває.

Як добре відомо процес проникнення інфекційних суперечок в мозок. Можливо, мікроорганізми, які живуть в шлунково-кишковому тракті, грають роль в цьому. Тому що у них є ті хаперони мікроорганізмів, і якщо клітини знищуються, постійно проходять автоліз, то ці хаперони можуть переходити в шлунково-кишковий тракт і зустрітися з обрізками там. Було показано, що якщо такі хаперони зустрічаються з протеїном пропіона, вони, в першу чергу, додадуть їм ще більш виражений амілоїдний стан і роблять невеликі частинки кілька нанометрів за розміром, які будуть легше проникнути через стінку кишечника. У нашому шлунково-кишковому тракті є велика роль, є багато з них, вони можуть бути різними, і вони можуть мати різні хапероні. Тому в залежності від мікрофлори, інфекції може виникнути або не може виникати.

Основна проблема, яка зараз виникає при дослідженні амілоїдних захворювань, полягає в тому, що нам потрібно знайти сполуки, які дозволять запобігти цьому агрегації амілоїдів. Такі сполуки є, вони можуть бути знайдені навіть в добре відомих препаратах, не навіть в приготуванні, але просто в спеції, наприклад, в ірмериці - це досить добре запобігає агрегації білка. З'єднання з ще більш вираженим антиагрегуючим ефектом, антиплатниками. І цілком можливо, що вдасться знайти деякі сполуки, які дозволять запобігти цьому агрегату, наприклад, перевести ці форми в дуже великий агрегат, стимулюючи агрегацію, тим самим запобігаючи збитку клітинки. Видання

Джерело: postnauka.ru/відео/40884