Alzheimer, cauza apariției bolii ar putea fi cu totul alta decât se credea

Teoria cea mai cunoscută e că Alzheimer este declanșată de depunerile de anumite proteine sub formă de plăci sau de lanțuri, în creier, și până acum doar acestea au fost în centrul atenției. Plăcile, depozitele unui fragment proteic numit beta-amiloid, arată ca niște aglomerații în spațiile dintre neuroni. Lanțurile, în fapt niște mănunchiuri de fibre răsucite de proteine tau, se acumulează în interiorul celulelor.

„Teoria dominantă bazată pe acumularea de beta-amiloide e de zeci de ani și s-au încercat zeci de studii clinice bazate pe această teorie, dar niciunul n-a reușit", a declarat Ryan R. Julian, un profesor de chimie care a condus echipa de cercetare de la Universitatea din California, Riverside.

Lizozomii care nu-și mai îndeplinesc funcția

„Pe lângă plăci, depozitele de lizozomi sunt observate la creierul persoanelor care au boala Alzheimer. Neuronii - celule fragile care nu suferă diviziune celulară - sunt susceptibile la probleme lizozomiale, în special, la stocarea lizozomială, despre care credem că este o cauză probabilă de boală Alzheimer", a continuat cercetătorul.

Rezultatele studiului au apărut în ACS Central Science, o revistă a American Chemical Society.

Un organit din interiorul celulei, lizozmul servește drept „gunoierul" celulei. Proteinele și lipidele vechi sunt trimise la lizozom pentru a fi descompuse în blocurile lor de construcție, care sunt apoi trimise înapoi în celulă pentru a fi construite în proteine și lipide noi. Pentru a menține funcționalitatea, sinteza proteinelor este echilibrată de degradarea lor.

Lisozomul are însă o slăbiciune: dacă ceea ce intră nu se descompune în bucăți mici, atunci acele bucăți nu pot părăsi lizozomul. Celula decide că lizozomul nu funcționează și îl „păstrează", ceea ce înseamnă că celula împinge lizozmul în lateral și produce unul nou. Dacă noul lizozom nu reușește nici el, procesul se repetă, ducând la depozitarea lizozomilor defecți.

„Creierul persoanelor care au tulburare de depozitare lizozomală, o altă boală bine studiată, și creierul persoanelor care au boala Alzheimer sunt similare în ceea ce privește stocarea lizozomială", a spus Julian. „Dar simptomele tulburării de depozitare lizozomală apar în câteva săptămâni după naștere și sunt adesea fatale, în câțiva ani. Boala Alzheimer apare mult mai târziu în viață. Perioadele de timp sunt foarte diferite".

Echipa lui Julian de cercetători de la Departamentul de Chimie și Divizia de Științe Biomedicale de la UC Riverside consideră că proteinele de lungă durată pot suferi modificări spontane care le pot face nedigerabile de către lizozomi.

„Proteinele cu lungă durată de viață devin mai problematice pe măsură ce îmbătrânim și ar putea reprezenta stocarea lizozomală observată în Alzheimer, o boală legată de vârstă", a spus Julian. „Dacă avem dreptate, se deschid noi căi pentru tratamentul și prevenirea acestei boli".

El a explicat că modificările apar în structura fundamentală a aminoacizilor care alcătuiesc proteinele și că procesul este echivalentul de a copia aminoacizii, aceștiai dobândind spontan imaginea în oglindă a structurilor lor originale.

„Enzimele care, în mod obișnuit, descompun proteina nu sunt capabile să facă acest lucru, deoarece nu sunt în măsură să se atașeze de proteină", a adăugat Julian. „Este ca și cum ai încerca să tragi o mănușă stângă pe mâna dreaptă. Arătăm în lucrarea noastră că această modificare structurală se poate întâmpla în beta-amiloid și tau, proteine relevante pentru boala Alzheimer. Aceste proteine sunt supuse acestei chimii care este aproape invizibilă, ceea ce poate explica de ce cercetătorii nu i-au acordat atenție până acum".

Medicamente care să recicleze proteinele problematice

Julian a explicat că aceste schimbări spontane în structura proteinelor sunt o funcție a timpului, având loc dacă proteina rămâne în celulă prea mult timp.

„De multă vreme se știe că aceste modificări se întâmplă în proteine cu durată lungă de viață, dar nimeni nu s-a uitat niciodată dacă aceste modificări ar putea împiedica lizozomii să poată descompune proteinele", a spus el. „O modalitate de a preveni acest lucru ar fi reciclarea proteinelor, astfel încât acestea să nu stea suficient de mult timp pentru a trece prin aceste modificări chimice. În prezent, nu există medicamente care să stimuleze această reciclare - un proces numit autofagie - pentru tratamentul bolii Alzheimer".

În continuare, echipa va examina amploarea modificărilor proteice din creierul uman, în funcție de vârstă. Cercetatorii vor studia creierul persoanelor cu boală Alzheimer, precum și al persoanelor care nu sunt afectate de aceasta.