Лизосомы пурпурного цвета накапливаются рядом с амилоидной чумой, связанной с болезнью Альцгеймера. Исследователи из Йельского университета говорят, что утилизация клеточного мусора может давать сбой и, возможно, способствовать развитию болезней.
Лизосомы, "вывоз мусора" системы клеток, в большом количестве обнаруживаются возле амилоидных бляшек в головном мозге, которые являются признаком болезни Альцгеймера. Ученые давно предполагали, что их присутствие было полезным – что они расщепляли токсичные белки, которые вызывают образование амилоидных бляшек.
Однако у пациентов с болезнью Альцгеймера эти лизосомы не способны выполнять свою работу должным образом, и вместо того, чтобы помогать, накопление лизосом может даже способствовать развитию болезни, сообщают исследователи Йельского университета 29 июня в Proceedings of the National Academy of Science. Наук.
Новые результаты повышают вероятность того, что принуждение лизосом к выполнению их работы может помочь предотвратить токсические процессы, которые в конечном итоге разрушают умы пациентов с болезнью Альцгеймера.
Ученые впервые отметили присутствие большого количества лизосом в амилоидных бляшках более полувека назад. Это новое исследование предполагает, что лизосомы, которые накапливаются в нейронах, которые контактируют с амилоидными бляшками, аномально обогащены β-секретазой, ферментом, который инициирует производство токсичного амилоидного β-пептида. Исследователи заявили, что эти дисфункциональные лизосомы не способны расщеплять β-секретазу.
"Мы думаем, что это порочный круг," сказала Света Гоуришанкар, ученый-постдокторант, который руководил исследованиями в лаборатории Шона Фергюсона, доцента кафедры клеточной биологии
Лизосомы не могут созреть, потому что амилоидные бляшки блокируют способность лизосом перемещаться по аксонам нейронов, что, в свою очередь, приводит к локальному накоплению большего количества β-секретазы и образованию большего количества β-амилоидного пептида, считают исследователи.
Затем команда будет использовать генетические стратегии для восстановления созревания и функции нейрональных лизосом на мышиных моделях болезни Альцгеймера, чтобы определить, защищает ли это от развития патологии. Исследователи также отмечают, что дисфункция лизосом связана с другими нейродегенеративными заболеваниями, включая болезнь Паркинсона и лобно-височную деменцию.
Лаборатории Пьетро де Камилли, профессора нейробиологии Джона Клингенштейна и профессора клеточной биологии, и Хайме Груцендлера, доцента неврологии, также внесли свой вклад в это исследование. Все эти исследователи являются участниками Йельской программы клеточной неврологии, нейродегенерации и восстановления.