Ученые установили, что соединение, уровень которого растет в крови при диабете, помогает белку-"защитнику" нейтрализовать опасные скопления в мозге, связанные с болезнью Паркинсона. Это означает, что диабет, возможно, не ускоряет развитие данного заболевания, как предполагалось раньше, а потенциально способен замедлять его. Новые данные углубят понимание влияния сахарного диабета на скорость нейродегенеративных процессов и помогут разработать методы их профилактики и лечения.
Болезнь Паркинсона и роль альфа-синуклеина
Болезнь Паркинсона – широко распространенное нейродегенеративное заболевание, затрагивающее свыше 8,5 миллионов человек в мире. Хотя ее причины полностью не изучены, известно, что в ряде случаев болезнь связана с мутациями в гене, кодирующем белок альфа-синуклеин. При таких мутациях молекулы белка сначала образуют мелкие скопления, а затем формируют длинные токсичные волокна – фибриллы. Эти структуры повреждают нервные клетки, приводя к их гибели, что проявляется в двигательных нарушениях у пациентов.
АльфаВ-кристаллин: природный защитник мозга
Здоровый организм обладает белками, препятствующими образованию вредных скоплений. Один из них – альфаВ-кристаллин, изначально обнаруженный в хрусталике глаза. Он также присутствует в сердце, мозге, коже, мышцах, почках и плаценте, защищая разнообразные белки от разрушения при тепловом стрессе, например, во время болезней с лихорадкой. Важно, что в нервной ткани он предотвращает формирование агрегатов (скоплений) альфа-синуклеина. Однако влияние заболеваний, включая сахарный диабет, на работу этого защитного белка оставалось не до конца понятным.
Эксперимент: моделирование диабетических условий
Исследователи Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова изучили свойства альфаВ-кристаллина в условиях, имитирующих сахарный диабет.
Постоянно высокий уровень глюкозы в крови приводит к накоплению ее производных. Одно из них, метилглиоксаль, способно модифицировать белки (гликировать), изменяя их функции.
Ученые воспроизвели процесс гликирования в лаборатории. АльфаВ-кристаллин обработали метилглиоксалем в концентрации, соответствующей диабетическому состоянию. Затем сравнили свойства исходного и модифицированного (гликированного) белка.
Неожиданный результат: усиление защиты
Оказалось, что измененный белок менее эффективно защищал другие белки от теплового стресса. Однако он значительно превзошел "здоровую" молекулу в предотвращении образования токсичных скоплений альфа-синуклеина. Под его воздействием альфа-синуклеин формировал лишь бесформенные скопления, чья токсичность для клеток была на 28% ниже, чем у опасных плотных волокон.
Перспективы: новые подходы к лечению Паркинсона
"Можно было ожидать, что гликирование ухудшит все функции альфаВ-кристаллина, однако эта модификация усилила его способность бороться с вредными скоплениями, убивающими нервные клетки. Это ключевое наблюдение открывает новый взгляд на связь диабета и болезни Паркинсона и понимание стимуляции естественной защиты мозга на ранних стадиях нейродегенерации. Наши данные также указывают, что точечные мутации позволяют направленно изменять свойства альфаВ-кристаллина. Мы планируем создать его мутантную форму для более эффективного подавления образования фибрилл из альфа-синуклеина. Работа в этом направлении может привести к созданию препаратов против болезни Паркинсона", – поясняет Владимир Муронец, руководитель проекта, профессор, д.б.н., заведующий отделом биохимии животной клетки Научно-исследовательского института физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ имени М.В. Ломоносова. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ).
Источник: indicator.ru
