Znanstvenici s kalifornijskog Univerziteta Santa Barbara (UCSB) precizno su identificirali tačku u kojoj zdravi moždani tau proteini doživljavaju šok i pretvaraju se u zamršeni nered, koji se obično povezuje s Alzheimerovom bolešću. Nadaju se da se nova laboratorijska tehnika, koja se krije iza njihovog otkrića, može koristiti za izravno proučavanje dosad neviđenih ranih stadija mnogih neurodegenerativnih bolesti.

Tau proteina ima u izobilju u ljudskom mozgu. U početku ti proteini izgledaju kao sićušni komadići žice unutar neurona. Dok se savijaju i vežu zajedno sa strukturnim elementima koji se nazivaju mikrotubule, međutim, stvaraju neku vrstu kostura za moždane stanice, koji im pak pomaže da ispravno funkcioniraju.

Znak mnogih slučajeva Alzheimerove bolesti

To savijanje tau proteina, međutim, ponekad može poći po zlu. Abnormalno zapetljani tau proteini znak su mnogih, iako ne čak i svih slučajeva Alzheimerove bolesti. U tom zapetljanom stanju, poznatom kao neurofibrilarno klupko, sumnja se da tau proteini guše neurone iznutra prema van, ometajući rad stanica i na kraju dovodeći do stanične smrti.

S druge strane, postoje stručnjaci koji tvrde da tau petlje uopće nisu toksične, već su zapravo zaštitne prirode, proizvedene kao odgovor na neki drugi temeljni problem.

Pokretanje zapetljanja pomoću električnog naboja

Mogućnost promatranja tau proteina dok se petlja u laboratoriju, mogla bi pomoći znanstvenicima da razjasne ulogu proteina u degeneraciji mozga. Isto tako, to bi mogao biti izvrstan model na kojem bi se testirale nadolazeće terapije. Ranije spomenuti tim znanstvenika s UCSB-a sada je predložio i način kako to učiniti. Njihovo istraživanje objavljeno je u časopisu Journal of Biological Chemistry.

S nešto manje od volta električnog naboja, znanstvenici su pokazali da mogu pokrenuti nekontrolirano petljanje između određene vrste tau proteina u mozgu. Postupak sa strujom je osmišljen da oponaša molekularne signale koji prirodno uzrokuju 'hiper-savijanje' tau proteina u mozgu, omogućujući znanstvenicima da u stvarnom vremenu gledaju kako tau proteini prolaze tu kritičnu 'tačku preokreta' i prelaze iz zdravog u bolesna stanja i kad brzo nastaju zapetljanja.

Ova metoda daje znanstvenicima nova sredstva za pokretanje i istovremeno promatranje dinamičkih promjena u proteinu, dok prelazi iz dobrog u loše. Budući da možemo uključiti i fino podesiti proces po želji, možemo koristiti ovaj sustav da vidimo koje bi molekule mogle spriječiti ili blokirati određene faze savijanja i sastavljanja, objašnjava Daniel Morse biohemičar iz UCSB-a.

Mogući znak

Tau proteini uključuju grupu od nekoliko topljivih varijanti, ali onaj koji se koristi u studiji o kojoj je riječ, zove se K18, jezgreni peptid koji sadrži veznu domenu mikrotubula.

Znanstvenici su otkrili da je, kada je K18 bio izložen struji tokom dugog vremenskog razdoblja (satima ili danima), to dovelo do brzog i nepovratnog zapetljavanja. No čak i nakon samo 15 minuta kratkog izlaganja struji, tau proteini su se počeli šetljati u čvorove, iako ih je bilo lakše razmrsiti obrnutim naponom.

To bi mogao biti znak da tau zapetljanja mogu napredovati tokom vremena, baš kao što se čini da to rade simptomi Alzheimerove bolesti. Prijelaz sa zdravog na oboljeli tau protein, pišu autori nove studije, mogao bi biti postupan, a ne rezultat jedne promjene sve ili ništa, piše Science Alert.