Uus uuring paljastas esimest korda Alzheimeri tõvest mõjutatud aju molekulaarse struktuuri, edastab Science Alert.
ESIMENE FOTO ⟩ Vaata järgi, millised näevad välja Alzheimerit põhjustavad struktuurid ajus
Teadlased on loonud aju valkude 3D-mudelid, sealhulgas kaks Alzheimeri tõvega seotud valku: beeta-amüloid ja tau valk.
Kuna teadlased jätkavad tööd neurodegeneratiivse haiguse ravi suunas, on oluline sellest nii palju aru saada, kui võimalik.
Nende valkude tükid ajus on kas Alzheimeri tõve põhjus või selle tagajärg – me pole veel päris kindlad, milline – ja tänu Ühendkuningriigi Leedsi ülikooli meeskonnale on meil nüüd väga üksikasjalik ülevaade kuidas need on paigutatud, kuni kõige pisemate mikroskoopiliste detailideni.
«See esimene pilguheit inimajus olevate molekulide struktuurile annab täiendavaid vihjeid selle kohta, mis juhtub valkudega Alzheimeri tõve korral,» ütleb neuroteadlane René Frank Leedsi ülikoolist.
«Kuid see sätestab ka eksperimentaalse lähenemisviisi, mida saab rakendada paljude muude laastavate neuroloogiliste haiguste paremaks mõistmiseks.»
Teadlased kasutasid Alzheimeri tõvega patsientide surmajärgse ajukoe skaneerimiseks mitmeid täiustatud pildistamismeetodeid, sealhulgas krüoelektrontomograafiat (cryoET), mis kasutab väga madalatel temperatuuridel immobiliseeritud koe 3D-struktuuride kaardistamiseks elektronkiirte näitu.
CryoET võimaldab pildistamist ilma keemilise fikseerimise või dehüdratsioonita, mis häirib bioloogilise koe struktuuri, mis tähendab, et teadlased saavad nüüd rekonstrueerida koe 3D-mahud eraldusvõimega, mis on miljon korda väiksem kui riisitera.
«Alzheimeri tõve ajus esineva amüloidi valgusmikroskoopiline iseloomustus on moodustanud diagnoosimise ja haiguste klassifikatsiooni aluse,» kirjutavad teadlased avaldatud artiklis.
«Amüloidi struktuur inimese ajus on teadmata.»
Neid valke nii lähedalt uurides on lootus, et saame paremini aru, kuidas tükid moodustuvad ja kuidas need aju mõjutavad.
Beeta-amüloidvalkudes leiti segu mikroskoopilistest niidilaadsetest struktuuridest, mida nimetatakse fibrilliks, ja muid struktuure. Tau valkudes olid filamentide klastrid sirgjooneliselt, kuigi näib, et paigutus varieerub sõltuvalt sellest, kus valgud ajus asuvad.
Kuigi klastrid olid üksteisega sarnased, esines erinevusi ruumilises korralduses, nii tau filamentide orientatsioonis ja keerdumisviisis kui ka beeta-amüloidfibrillide suuruses.
See on esimene fototõestus, kus oleme vaadanud neid valke sellisel detailsustasemel, ja on liiga vara öelda midagi avalikustatu olulisuse kohta. Nüüd, kui on näidatud, et tehnika töötab, saab seda proovida laiema hulga ajudoonorite kudedega.
See näitab rohkem, kuidas need erinevad valgud vaatavad Alzheimeri tõve progresseerumise erinevatesse punktidesse – ja võrreldes struktuure aja jooksul, peaksime nägema, kuidas haigus areneb.
Tegelikult arvab uue uuringu taga olev meeskond, et see lähenemisviis võib olla kasulik igasuguste neurodegeneratiivsete haiguste algpõhjuste analüüsimisel, nii et me võime sellest tulevikus rohkem kuulda.
«Alzheimeri tõve doonorid aitavad paljastada, kuidas erinevate struktuuride amüloidi ruumiline korraldus on seotud üksikute neuropatoloogiliste profiilidega,» kirjutavad teadlased.
«Samuti on oluline rakendada neid lähenemisviise teistele neurodegeneratiivsetele haigustele, millest paljudel on seotud või kattuvad amüloidse neuropatoloogia tüübid.»
Uuring on avaldatud ajakirjas Nature.