„Ez a munka egy újabb lépéssel közelebb visz minket ahhoz, hogy jobban megértsük, hogyan terjednek ezek a fehérjék az Alzheimer-kór agyszövetében” – magyarázza Peter Nirmalraj molekuláris fizikus, a svájci Szövetségi Anyagtudományi és Technológiai Laboratórium (EMPA) munkatársa.
Az Alzheimer-kór idegrendszeri károsodásának közvetlen okát kiszűrni az agyunkban lévő, kaotikus molekuláris csomókból eddig rendkívül nehéznek bizonyult. Az, hogy az amiloid-béta plakkok a betegség okai vagy tünetei, szintén még mindig vita tárgyát képezi.
A laboratóriumi vizsgálatok nem találtak bizonyítékot arra, hogy ezek a fehérjék közvetlenül károsítják az agysejteket, és az ezekre a fehérjékre irányuló kezelések nem bizonyultak hatékonynak.
Az idén közzétett kutatások azt sugallják, hogy bár maguk a plakkok nem közvetlenül okoznak idegsejtkárosodást, a velük összekeveredő, más molekulák lehetnek a felelősek. Ettől függetlenül az amiloid-béta fehérjék túlburjánzása mögött álló mechanizmusok megértése még mindig jobb kezelésekhez vezethet.
Új tanulmányukban Nirmalraj és az írországi University of Limerick munkatársai nagy teljesítményű új technikákkal figyelték meg, hogyan kapcsolódnak össze az amiloid-béta fehérjék hosszú szálú fibrillákká, amelyek végül kusza csomókat alkotnak.
A gyanús amiloid-béta atomerő-mikroszkóp alatt. A világosabb területek nagyobb aktivitást jeleznek.
A kutatócsoport ezt az aktivitást sóoldatban figyelte meg, amely sokkal közelebb áll az agyunk természetes környezetéhez, mint más laboratóriumi képalkotó körülmények.
„A hagyományos módszerek, például a festési technikákon alapuló módszerek, megváltoztathatják a fehérjék morfológiáját és adszorpciós helyét, így azok természetes formájukban nem elemezhetőek” – mutat rá Nirmalraj.
Az atomerő-mikroszkóp alatti, mintegy 250 órás megfigyelés lehetővé tette a kutatók számára, hogy valami szokatlant figyeljenek meg.
Az amiloid-béta fehérjék egy bizonyos része úgy hajtogatódik, hogy a széleik extra reaktívak. Ez azt jelenti, hogy könnyebben halmozzák fel önmaguk további építőköveit – gyorsabban kiterjesztve húrszerű fibrillumaikat az agyban, mint az amiloid-béta más típusai.
„A fibrillák egy kis populációját, amely nagyobb felületi katalitikus aktivitást mutatott, szuperterjesztőkként azonosítottuk” – írja a kutatócsoport a tanulmányában.
Ezek a szuperterjesztők (amiloid-béta 42) csak másodlagos struktúrákként alakulnak ki, miután egy kezdeti amiloid-béta fibrill létrejött.
Nirmalraj és munkacsoportja tisztázza ezeknek a fehérjerögöknek az alakját és méretét, de szerkezetük részleteit még nem sikerült tisztázni. Ezek közé a részletek közé tartozik, hogy az amiloid-béta 42 kémiailag különbözik-e, és ha igen, hogyan más amiloid-béta fehérjéktől, és milyen kémiai folyamatok mozgatják e másodlagos struktúrák növekedését?
