"Białko prionowe" wywołuje alzheimeryzm?

Białko PrP, którego nieprawidłowo uformowane cząsteczki są przyczyną choroby Creutzfeldta-Jakoba, może odgrywać równie istotną rolę w rozwoju choroby Alzheimera - donoszą badacze z Uniwersytetu w Zurychu. Testy na myszach wskazują, że zablokowanie aktywności prawidłowej formy tej proteiny całkowicie zapobiega powstawaniu zmian prowadzących do alzheimeryzmu.

Bezpośrednią przyczyną choroby Creutzfeldta-Jakoba (ang. Creutzfeldt-Jakob disease - CJD) jest przedostanie się do organizmu prionów - białek o nieprawidłowej strukturze cząsteczek. Po przeniknięciu "wadliwej" proteiny do mózgu wpływa ona na molekuły białka PrP^c i wymusza na nich zmianę kształtu do formy wadliwej, opisywanej jako PrP^sc. Produkt tej przemiany posiada zdolność do tworzenia złogów, które upośledzają pracę mózgu i powodują tzw. zwyrodnienie gąbczaste.

Choć na temat CJD oraz alzheimeryzmu napisano już wiele prac, do rozwiązania pozostawały dwie zagadki. Po pierwsze, nie wiadomo było, jaka jest fizjologiczna funkcja PrP^c. Po drugie, nikt nie wiedział, dlaczego inne patologiczne białko, zwane amyloidem β, powoduje chorobę Alzheimera tylko wtedy, gdy występuje w niedużych złogach. Wygląda na to, że obie zagadki rozwiązano w jednym eksperymencie, przeprowadzonym przez naukowców z Uniwersytetu Yale.

Wcześniejsze badania wykazały, że amyloid β szkodzi neuronom wyłącznie wtedy, gdy przyjmuje postać tzw. oligomerów, czyli kompleksów złożonych z 50-100 cząsteczek. Skupiska takie ograniczają wymianę informacji pomiędzy komórkami nerwowymi, lecz najnowsze badania pokazują, że nawet one nie są w stanie wywołać choroby samodzielnie. Naukowcy od wielu lat spekulowali, czy jest to wina bezpośredniego wpływu na komórki, czy też toksyczność amyloidu β jest zależna od receptorów na powierzchni neuronów.

Aby odnaleźć białko współwinne choroby Alzheimera, naukowcy przejrzeli bazę danych dotyczącą wszystkich protein znajdujących się na powierzchni mysich komórek (bazy białek ludzkich nie badano najprawdopodobniej dlatego, że jest ona bardzo niekompletna). Analiza ich struktury wykazała, że tylko jedna proteina spośród 225 000 jest w stanie wiązać amyloid β powstający w ludzkim mózgu - była nią właśnie PrP^c. Nie przyłączała się ona ani do pojedynczych cząsteczek białka związanego z alzheimeryzmem, ani do dużych jego kompleksów, co idealnie pasowało do hipotezy postawionej przez badaczy z Uniwersytetu Yale.

Aby potwierdzić swoje przypuszczenia, naukowcy wyhodowali myszy, których układ nerwowy wytwarzał formę PrP^c pozbawioną fragmentu "pasującego" do amyloidu β. Ich mózgi nastrzykiwano porcjami oligomerów amyloidu, lecz bez efektu - choroba Alzheimera nie rozwijała się. Podobny efekt uzyskiwano, gdy myszom niemodyfikowanym wstrzykiwano przeciwciało blokujące zdolność PrP^c do wiązania amyloidu β. Efekt był taki sam - zwierzęta nie chorowały. Oznacza to niemal jednoznacznie, że udało się zidentyfikować jedną z możliwych ról "białka prionowego" w organizmie.

Choć dokonane odkrycie można śmiało uznać za przełomowe, do rozwiązania zostaje wiele zagadek. Przede wszystkim nie wiadomo, czy ten sam efekt udałoby się uzyskać podczas badania ludzkich mózgów. Nikt nie wie także, czy ewentualna terapia blokująca interakcję pomiędzy PrP^c a amyloidem β byłaby bezpieczna i czy nie zakłóciłaby ona innej, równie ważnej funkcji układu nerwowego. Bez wątpienia jesteśmy jednak o krok bliżej od zrozumienia sekretów alzheimeryzmu...

choroba Alzheimera alzheimeryzm prion PrPc PrPsc