Как липидные белки влияют на болезнь Альцгеймера
Как липидные белки влияют на болезнь Альцгеймера
10 марта 2021
Недочет мембранных липидов в клеточках нервной системы увеличивает риск заболевания Альцгеймера, но ситуацию можно поправить, если снабдить клеточки излишком холина.
Одна из самых узнаваемых обстоятельств заболевания Альцгеймера – ген APOE4. Поточнее, это одна из трёх главных форм гена APOE, который шифрует белок под заглавием аполипопротеин Е. Все аполипопротеины заняты тем, что переносят липиды от клеточки к клеточке, от ткани к ткани. Различные аполипопротеины хватают различные липиды – холестерин, жиры-триглицериды, фосфолипиды и т. д. – и отправляются с ними в путь. Клеточки, у каких есть сенсоры к аполипопротеинам, ловят комплексы из белка и липидов и погружают вовнутрь себя.
Астроциты – служебные клеточки мозга, синтезирующие много белков-аполипопротеинов. (Фото: Patrik Hollos / Flickr.com)
Открыть в полном размере
‹
›
Разумеется, что если эти белки начинают работать как-то не так, то увеличивается возможность различных болезней. Связь аполипопротеинов с сердечно-сосудистыми заболеваниями (к примеру, с атеросклерозом) явна. Но причём здесь болезнь Альцгеймера? Мы знаем, что она начинается, когда в нервной ткани скапливаются особенные белковые комплексы, ядовитые для нейронов. Известны белки, из которых образуются эти комплексы – тау-белок и один из бета-амилоидных пептидов. Но если человеку достался ген APOE
в варианте APOE2 (встречается приблизительно у 6,4% людей), то возможность заболевания Альцгеймера у него будет ниже, чем в среднем по популяции. Ген APOE в форме APOE3 (он встречается у 78% людей) на возможность заболевания Альцгеймера никак не влияет. Если же ген APOE достался в форме APOE4 (встречается у 14,5% людей), то возможность заболевания будет приметно выше. Связь меж APOE4 и заболеванием Альцгеймера известна издавна, но что за механизм здесь срабатывает?
Липиды, которые переносят белки APO, необходимы не только лишь в качестве источника энергии. Клеточные мембраны состоят из липидов, и чтоб мембраны выходили правильными, клеточка обязана получать липиды в определённом соотношении. Можно представить, что липиды, которые приносит в клеточку APOE4, различаются от тех, которые приносят в клеточку остальные APOE. Чтоб выяснить, в чём отличие APOE4, сотрудники Уайтхедовского института биомедицинских исследовательских работ, Массачусетского технологического института и остальных научных центров поставили несколько тестов с астроцитами. Это вспомогательные клеточки нервной системы, которые поддерживают нейроны и питают их, также регулируют передачу нервных импульсов. Из всех клеток мозга астроциты синтезируют больше всего белков APOE , потому для тестов избрали конкретно их. Астроциты выращивали из человечьих стволовых клеток, причём у одних из их ген APOE был в форме APOE3, а у остальных – в альцгеймерической форме APOE4.
В статье в Science Translational Medicine говорится, что с APOE4 состав липидов в астроцитах вправду очень изменялся – в их скапливалось много холестерина и жиров-триглицеридов, чьи молекулы состоят из молекулы глицерина и присоединённых к ней молекул жирных кислот. Баланс липидов изменялся не только лишь в астроцитах, да и в клеточках микроглии, которые играют роль иммунной системы мозга. Из-за конфигураций в составе липидов в клеточках ужаснее формировались транспортные мембранные пузырьки, которые употребляются для переноса хим сигналов как снутри клеточки, так и меж различными клеточками. Не считая того, клеточки ужаснее всасывали вещества снаружи (для этого тоже необходимы мембраны, поэтому что поглощаемые вещества оказываются снутри мембранного пузырька-везикулы), и ужаснее реагировали на стресс. Для мембран клеточкам мозга необходимы фосфолипиды, а их из-за APOE4 начинает не хватать.
Но ситуацию можно поправить, если подстегнуть синтез фосфолипидов. К примеру, когда клеточкам с геном APOE4 давали холин, то клеточки избавлялись от всех повреждений, которые появились в их из-за липидного дисбаланса. Холин – это сырьё для синтеза фосфолипидов, и, когда его становилось много, то и фосфолипидов становилось много. С холином клеточки избавлялись даже от излишка ненадобных жиров, которые принёс им белок APOE4. Наиболее того, когда холин давали мышам, у каких было подобие заболевания Альцгеймера, то некие симптомы заболевания у их исчезали.
Эти данные в некой степени подтверждают догадку, что болезнь Альцгеймера начинается не с скопления ядовитых белковых отложений. Ядовитые белки, естественно, гробят нейроны и мозг в целом, но сами они, возможно, начинают накапливаться из-за клеточных патологий – к примеру, из-за того, что клеточки не могут создавать для себя мембраны в подходящем количестве и поэтому не могут избавляться от молекулярного мусора. Вообщем, такое разъяснение навряд ли обхватывает все случаи заболевания. У неё могут быть и остальные предпосылки, не непременно связанные с липидами, но приводящие к этим же белковым отложениям и этим же симптомам.
Что до холина, то его можно отыскать в обыкновенной еде: в яичках, в мясе, в рыбе, в неких орешках и бобовых. По словам создателей работы, большая часть людей недополучают суточную норму холина. Не у всех, естественно, это непременно приводит к альцгеймеру, но, по последней мере, тем, кому «подфартило» с геном APOE4, холина лучше съедать побольше – полностью может быть, что пища либо пищевые добавки с холином могут очень уменьшить возможность заболевания.
Источник: