В развитии болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера участвует один и тот же фермент

Повышенная активность аспарагиновой эндопептидазы приводит к накоплению патологически разрезанных фрагментов белка. Они формируют скопления, повреждающие нейроны.

2017-07-10 18:00:00

Болезнь Альцгеймера, Болезнь Паркинсона, мозг, неврология
Изображение: New York Post

На первый взгляд, между механизмами развития болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера мало общего. Заболевания поражают разные участки мозга, и на вероятность их развития влияют разные факторы риска. К развитию болезни Альцгеймера приводит формирование нейрофибрилл, сформированных тау-белком, а болезнь Паркинсона вызывается образованием сгустков альфа-синуклеина. Симптоматика и методы лечения заболеваний также различаются.

Впрочем, как показали исследователи Университета Эмори в Атланте, на биохимическом уровне два заболевания могут быть связаны общим ферментом. Ранее было установлено, что за образование патологических включений при болезни Альцгеймера отвечает фермент аспарагиновая эндопептидаза (AEP). В ходе своей работы AEP разрезает тау-белок таким образом, что он начинает слипаться, оказывая токсическое воздействие. Оказалось, что аналогичным образом этот фермент работает и в отношении альфа-синуклеина у пациентов с болезнью Паркинсона.

Активность AEP в головном мозге пациентов с болезнью Паркинсона была повышена, что приводило к образованию значительного количества неправильно разрезанного альфа-синуклеина. Вероятность того, что этот белок образует патологические комплексы, значительно выше, чем у альфа-синуклеина полной длины. Образующиеся комплексы оказывали токсический эффект, разрушая нейроны, отвечающие за дофаминэргическую передачу. У экспериментальных животных при увеличении концентрации патологического альфа-синуклеина уменьшалось число дофаминергических нейронов и нарастала двигательная симптоматика. Принудительное отключение гена, ответственного за выработку AEP, приводило к противоположному эффекту.

AEP – не единственный фермент, который способен разрезать альфа-синуклеин на патологические фрагменты, отметил Кэцян Е (Kequiang Ye), руководитель исследования. Кроме того, и неразрезанная форма белка тоже способна образовывать комплексы, повреждающие нейроны. Тем не менее, работа, которую авторы опубликовали в журнале Nature Structural & Molecular Biology, позволяет глубже понять биохимию заболеваний и может способствовать разработке новых лекарственных методов.