Alzheimerova choroba a jeho tajemství

Jednou z mnoha záhad Alzheimerovy choroby je, jak proteinové kousky nazvané amyloid-beta peptides (amyloid-beta peptidy), které se spojily, aby utvořili destičky v mozku, mohou způsobit smrt buňky vedoucí k ničivým příznakům choroby, jako je ztráta paměti a další duševní obtíže.
Aby bylo možné odpovědět na tuto klíčovou otázku a rozvíjet nové přístupy k předcházení škodám, musí vědci nejprve porozumět tomu, jak amyloid-beta tvoří kontrolní shluky.

Výzkumníci z University of Michigan vyvinuli nové molekulární nástroje, které mohou být použity k prošetření postupu. Molekuly také drží slib v léčbě Alzheimerovy choroby. Výzkum, vedený docentem Mi Hee Lim, byl tento týden zveřejněn online v časopise Journal of American Chemical Society.

Ačkoliv přesný mechanismus pro útvar amyloid-beta není znám, vědci vědí, že ionty měďi a zinku jsou nějakým způsobem zapojeny, a to nejen v procesu agregace, ale zřejmě také ve výsledném zranění. Měď, především, byla zapletena do vytváření reaktivních forem kyslíku, což může způsobit poškození buněk.

Existuje jeden způsob, jak studovat v procesu roli kovů, a to promočit kovové ionty s molekulami tzv. chelatory a pak sledovat, co se stane, když jsou kovové ionty mimo obraz. Když ostatní vědci učinili to, co zjistili, že chelatory odstraněním kovů brání amyloid beta shluknutí a výrobě těchto škodlivých reaktivních druhů kyslíku, ukázalo se, že chelatory by mohly být užitečné při léčbě Alzheimerovy choroby.

Nicméně, nejznámější chelatory překračují hematoencefalickou bariéru, barikádu buněk, která odděluje tkáň mozkovou od krevního oběhu a chrání mozek před škodlivými látkami v krvi. A co víc, většina chelatorů není dostatečně přesná se zaměřit pouze na kovové ionty v amyloid-beta, jako je pravděpodobné uchopit a oslabit kovy vykonávající životně důležité role v jiných biologických systémech.

Lim a spolupracovníci použili novou strategii pro rozvoj malých „bifunkčních" molekul, které chytají nejen ionty kovů, ale také komunikují s beta-amyloid.
„Myšlenka je jednoduchá," říká Lim, který se zúčastnil schůzek v Department of Chemistry and the Life Sciences Institute. „Našli jsme molekuly známé svým amyloid-beta zjištěním a poté k nim připojili kovová vazebná místa." Ve spolupráci s Ayyalusamy Ramamoorthy, profesorem chemie a docentem biofyziky, Lim následně použil NMR spektroskopii aby potvrdil, že nové, hybridní molekuly na sebe vzájemně působí s beta-amyloid.

V pokusech při řešení s pomocí živých buněk nebo bez nich, výzkumníci ukázali, že bifunkční molekuly byly schopny regulovat mědí indukované beta-amyloid seskupení. To narušuje nejen tvorbu shluků, ale také rozdělení shluků, které se už vytvořily. Ve skutečnosti jejich molekuly fungovaly lépe než clioquinol, klinicky dostupný kovový chelator, který ukázal svůj slib na prvotních pokusech s pacienty s Alzheimerovou chorobou. Avšak clioquinol má vedlejší účinky, které omezují jeho dlouhodobé používání.

„Na základě jejich malé velikosti a dalších vlastností věříme, že naše sloučeniny budou moci překračovat hematoencefalickou bariéru, ale chceme to potvrdit pomocí myších modelů," říká Lim. Vědci také plánují experimenty, aby zjistili, zda jsou jejich nové chelatory stejně dobré na prevenci a rozbíjení beta-amyloid destiček v mozku myší, jako v řešení a kultivovaných buňkách.
Kromě Lim a Ramamoorthy, spoluautoři zahrnují postdoktoranda Sarmad Hindo, postgraduální studenty Allana Mancino a Joseph Braymer, laboranta Yihong Liu, a NMR specialistu Subramanian Vivekanandan.

Výzkum byl podporován U-M a the National Institutes of Health.

Autor: Dina Velichová

Zdroj: http://www.medicalnewstoday.com/articles/169960.php