Metileno urdina, tau eta amiloidea: zergatik diren desberdinak proteinak ezabatzeko mekanismoak

Galdetu zer egiten dien metileno urdinak Alzheimer gaixotasunaren proteinei, eta erantzun ziur bakarra entzungo duzu, ñabarduradun hiru erantzun entzun beharko zenituzkeen lekuan. Saio-hodi batean, tau bere buruarekin elkartzea oztopatzen du. Sagu-eredu batean, amiloide disolbagarria murrizten du, tau aldatu gabe. Beste batean, amiloidea sortzen duen entzimaren jarduera murrizten du. Hori guztia benetakoa da. Baina horietako ezer ez da istorio osoa, eta ez dira denak animalia berean aldi berean gertatzen. Artikulu honek hirurak bereizten ditu, esperimentu bateko emaitza beste baten froga gisa aipatzeari uzteko.

Metileno urdinak zelulen barruan nola jarduten duen ikuspegi zabalago batetik ezagutu nahi duten irakurleek hor hasi beharko lukete. Horrek guztiak pazienteei lagundu ote zien jakin nahi dutenek Alzheimer gaixotasunaren ebidentzia klinikoa irakurri beharko lukete, han baitagokie giza saiakuntzen emaitzei egotea. Artikulu honek ez du ebidentzia hori errepikatzen.

Tau-ren aurkikuntza agregazio-saiakuntzei dagokie

Hiru istorioetatik zaharrena tau-ri buruzko zelularik gabeko lanetatik dator; tau korapilo neurofibrilarrak osatzen dituen proteina da. Tau-tau lotura-saiakuntzan, tau-zatiak harizpi helikoidal parekatuetan elkartzen dira, eta fenotiazina-koloratzaileek, metileno urdina barne, elkartze hori blokeatzen dute kontzentrazio mikromolar baxuetan. Geroagoko lan biokimikoek azalpen kimiko bat eman zioten horri: koloratzaileak tau-ren zisteina-hondarrak oxidatzen ditu, eta horrek forma monomerikoa egonkortzen du eta, bestela, haziko liratekeen fibrilak eragozten ditu. Tau-ren agregaziorako jakinarazitako kontzentrazio inhibitzaileak, gutxi gorabehera, zifra bakarreko balio mikromolarretatik hamarreko gutxi batzuetara bitartekoak dira; tarte hori garrantzitsua da jarraian datorren guztirako.

Erreparatu zer motatako baieztapena den hori. Ez du ezer esaten tau-ren ekoizpenaz, garun bizi bateko tau-ren fosforilazioaz edo tau ezabatzeaz. Esaten duena da, hodi batean eta baldintza zehatzetan, koloratzaile oxidatuak tau pilatzea eragozten duela. Emaitza zehatza, mugatua eta erabilgarria da. Arazoa hasten da emaitza hori zabaldu eta metileno urdinak tau-patologia ezabatzen duela esaten denean; izan ere, animalien datuak ez datoz bat bertsio horrekin.

Proteasomaren aurkikuntza 3xTg-AD saguei dagokie, eta amiloidea tau-tik bereizi zuen

Ebaluazio-parametroetan emaitza desberdinak erakusten dituen esperimenturik argiena Alzheimerrari lotutako hiru mutazio zituzten saguetan egindako 16 asteko elikadura-azterketa bat da. Animaliek metileno urdina zuen pentsua jan zuten sei hilabeteko adinetik aurrera, eta ikertzaileek hiru gauza neurtu zituzten aldi berean: proteasoma, amiloide-mailak eta tau.

Proteasomak aldaketak izan zituen. Kimotripsinaren antzeko jarduera laurden bat inguru handitu zen, eta tripsinaren antzeko jarduera erdi bat inguru; hirugarren jarduera katalitikoa, aldiz, ez zen nabarmen aldatu. Beta-amiloide disolbagarriaren 40 eta 42 formak laurden bat inguru murriztu ziren, bakoitza. Egileek ezabatzea handitu izanaren ondorio gisa interpretatu zuten hori, eta ez ekoizpena murriztu izanaren ondorio gisa, proteina aitzindaria eta haren prozesamendu-zatiak ez baitziren aldatu; gainera, ikaskuntza eta memoria hobetu egin ziren ur-labirintoko ebaluazio-proban.

Eta gero, erantzunen arteko bereizketak. Amiloide disolbaezina ez zen aldatu. Plakak hautemateko tindaketa ez zen aldatu. Giza tau totala eta 181 treoninako fosfo-tau ez ziren aldatu, eta tau-ren kokapen okerra ere ez zen aldatu. Neurketa mitokondrialak ere ez ziren aldatu: ez zen eragin esanguratsurik egon c zitokromo oxidasaren jardueran, oxidasa-proteinan edo ATPan. Beraz, eredu horretan eta administrazio-erregimen horrekin, metileno urdinak proteasomaren hiru jardueretatik bi handitu zituen, amiloide disolbagarria murriztu zuen, portaera-neurri bat leheneratu zuen, eta tau-ren ebaluazio-parametroak, amiloide disolbaezina eta aztertutako ebaluazio-parametro mitokondrialak zeuden bezala utzi zituen.

Ohar batek argudioa zehazten du, ahuldu beharrean. Sagu horiek oraindik ez zuten tau-agregaturik garatu aztertutako adinean; beraz, esperimentuak ezin du erakutsi metileno urdinak tau-korapiloen aurka huts egiten duenik. Erakusten du amiloide disolbagarria murriztu daitekeela neurtutako tau-parametroak aldatu gabe. Eta horixe da gai honek behar duen emaitza mota: proteina bat aldatu da, bestea ez. Metileno urdinak proteasoma aktibatzean bi proteina bereizgarriak batera ezabatzen dituela sinetsita etorri bazara hona, azterketa honek uste hori zuzentzen du.

Amiloide-ekoizpenaren aurkikuntza PSAPP sagu zahartuei dagokie, eta aurreko mekanismoa kontraesaten du

Beste talde bat, beste eredu bat eta prozesuaren hasierako urratsetarako kontrako azalpena. 15 hilabeteko PSAPP saguetan zunda gastriko bidez egindako hiru hilabeteko azterketa batean, eguneko 3 mg/kg-ko ahozko dosi batek plaken zama heren bat eta erdi bat artean murriztu zuen garuneko eskualdeetan, eta hainbat amiloide-frakzio gutxitu zituen, saiakuntza espezifiko batez neurtutako oligomeroak barne. Baina hemen proposatutako mekanismoa ekoizpen txikiagoa zen, ez ezabatze azkarragoa: garuneko BACE1 proteina murriztu zen, haren C99 produktua ere murriztu zen, baina RNA mezularia ez. Horrek proteina-mailako eragin bat iradokitzen du, gene-adierazpen txikiagoa baino gehiago.

Zeluletan egindako lanak interpretazio hori indartu zuen. Entzima birkonbinatzailearekin egindako zelularik gabeko saiakuntza batean, metileno urdinak BACE1 zuzenean inhibitu zuen. Eta giza amiloidearen proteina aitzindaria adierazten zuten hamster-obulutegiko zeluletan, jariatutako 40 eta 42 amiloideak murriztu egin ziren 1.56 mikromolar bezain kontzentrazio baxuetan, aitzindaria bera aldatu gabe. Alderatu hori aurreko azterketarekin: han, aitzindariaren prozesamendu-zatiak ez ziren aldatu, eta ezabatzeari egotzi zitzaion emaitza. Biek ezin dute mekanismo unibertsal bera deskribatu, ereduak, adinak, dosiak, administrazio-bideak eta iraupenak desberdinak baitira. Horixe da gakoa. Metileno urdinak amiloidean dituen eraginak ekoizpenaren bidez gertatzen dira esperimentu-diseinu batean, eta ezabatzearen bidez beste batean; horietako edozein bere diseinua aipatu gabe azaltzea engainagarria da.

Kimika bakarra, hainbat itu: zisteina-oxidazioaren zubia

Hirugarren ikerketa-ildo batek azaltzen du nola ager daitekeen redox-kimika bakar bat elkarren artean loturarik ez duten proteinen istorioetan. Kaspasen inhibizioari buruzko azterketa biokimiko batean, metileno urdinak kaspasa-6 inaktibatu zuen haren zisteina katalitikoa azido sulfeniko bihurtzeraino oxidatuz; hori masa-espektrometriaz baieztatu zen, eta efektu maximoaren erdia eragiteko kontzentrazioa 10.6 mikromolar ingurukoa izan zen. Kaspasa-3 antzeko kontzentrazio batean inhibitu zen. Egileek berariaz lotu zuten hori tau-ri buruzko literaturarekin: tau forma monomerikoan mantentzeko proposatutako zisteina-oxidazioaren kimika berak zisteina-proteasa bat desgaitu dezake, eta kontzentrazio eraginkorrak gainjarri egiten dira.

Hori dotorea da, baina abisu bat ere bada. Agerian dauden zisteinak oxidatzen dituen molekula redox-aktibo batek itu bat baino gehiago izango du edozein kontzentrazio aktibotan. Tau-ren desagregazioaren istorioak, kaspasaren istorioak eta, agian, beste batzuek aditz kimiko bera partekatzen dute, izen desberdinekin. Aditz partekatu horrek ez ditu aurkikuntzak trukagarri egiten. Esan nahi du dosiak eta testuinguruak erabakitzen dutela zein itu den garrantzitsua, eta zisteinaren mendeko prozesu bati zuzendutako administrazio kronikoak beste batzuei ere eragin diezaiekeela; kaspasen azterketako egileek zuzenean planteatu zuten kontu hori. Lotutako beste galdera batzuek ere bakoitzak bere azterketa merezi dute: metileno urdinaren redox-kimikak nola hautatzen dituen bere ituak, proteasoma aktibatzeak zer esan nahi duen beste proteina agregatuentzat, eta epe luzeko administrazioak itu-profila aldatzen ote duen.

Mekanismoak ebaluazio-parametroen arabera: zer aurkikuntza dagokion zer ereduri

Irakurri taula lerroz lerro, eta irakaspena argia da. Ez dago zutabe guztietan aldatzen den lerro bakar bat ere. Amiloide-ekoizpenari buruzko emaitzarik sendoena proteasoma inoiz aztertu ez zuen ikerketatik dator. Proteasomari buruzko emaitzarik sendoena aitzindariaren prozesamendua batere aldatu ez zen ikerketatik dator. Tau-ren emaitza, nagusiki, hodietako saiakuntzetan eta ituaz kanpoko entzimekin partekatutako kimikan dago. Zutabe horiek guztiak baieztapen bakar batean bateratzen dituenak —metileno urdinak proteina patologikoak multzo gisa ezabatzen dituela— inoiz egin ez zen esperimentu baten berrikuspena idazten ari da.

Zorroztasun hori pazienteei ere aplikatzen zaie. Mekanismo horiek onura klinikoa ekartzen ote duten beste galdera bat da, bere saiakuntzak eta bere ondorioak dituena; eta horri Alzheimerraren ebidentzia klinikoari buruzko artikuluan erantzuten zaio, ez hemen.