Особые белки мешают работе мозга

Что если важнейшие процессы в мозге блокируются из-за структуры, напоминающей липучку? Исследователи из Northwestern Medicine выяснили, что нейрофиламенты, особые белки, играют ключевую роль в развитии нейродегенеративных заболеваний. Они скапливаются в нервных волокнах и мешают нормальной работе клеток, что приводит к нарушению когнитивных функций и двигательной активности.

Гигантская аксональная нейропатия (GAN) — редкое генетическое заболевание, при котором в мозге накапливаются белковые образования. Это приводит к постепенной потере двигательных навыков и другим тяжелым последствиям. Похожий механизм наблюдается при болезни Паркинсона, деменции и боковом амиотрофическом склерозе (БАС), что делает открытие особенно значимым.

Ранее было известно, что причиной накопления нейрофиламентов является нехватка белка гигаксонина, который отвечает за их разрушение. Однако механизм этого процесса оставался загадкой. Ученые решили выяснить, можно ли запустить альтернативный способ утилизации этих белков, который мог бы компенсировать нехватку гигаксонина.

Используя генетические методы и технологии РНК-интерференции, исследователи изучили мозг мышей, у которых отсутствовал гигаксонин. Оказалось, что в условиях болезни нейрофиламенты препятствуют движению органелл, нарушая клеточные процессы. Лизосомы, отвечающие за переработку отходов, теряют необходимые ферменты, из-за чего белковые образования не разрушаются, а продолжают накапливаться.

Дополнительно выяснилось, что важный белок TFEB, который играет ключевую роль в создании здоровых лизосом, застревает в нейрофиламентах и не может выполнять свои функции. Это приводит к нарастающему эффекту: мозг все хуже справляется с утилизацией белков, что ускоряет прогрессирование болезни. Именно из-за этого состояние пациентов с GAN ухудшается с возрастом.

Полученные данные помогут в изучении других заболеваний, связанных с накоплением нейрофиламентов. Хотя в сложных случаях, таких как болезнь Альцгеймера, трудно выделить роль этих белков на фоне других патологий, новая информация дает возможность сосредоточиться на конкретном механизме.

Следующим шагом станет разработка препаратов, способных остановить этот разрушительный процесс. Ученые надеются, что их работа приведет к созданию эффективных методов лечения и поможет людям, страдающим от тяжелых неврологических заболеваний.