Metylenblátt, tau og amyloid: hví mekanismurnar fyri burturbeining av proteinum eru ymiskar

Spyrt tú, hvat metylenblátt ger við proteinini í Alzheimersjúku, fært tú ofta eitt sannførandi svar, har tú átti at fingið trý svar við fyrivarni. Í einum royndarglasi forðar tað tau í at bindast at sær sjálvum. Í einum músamodelli minkar tað um upploysiligt amyloid, meðan tau er óbroytt. Í einum øðrum minkar tað um virksemið hjá ensyminum, sum framleiðir amyloid til at byrja við. Hvørt av hesum er veruligt. Einki teirra er øll søgan, og tey henda ikki øll í sama djóri samstundis. Henda greinin skilur tey trý sundur, so eitt úrslit úr einari roynd ikki longur verður endurgivið sum prógv fyri einum øðrum.

Lesarar, sum vilja hava breiðara innlit í, hvussu metylenblátt virkar inni í kyknum, eiga at byrja har. Lesarar, sum vilja vita, um nakað av hesum hjálpti sjúklingum, eiga at lesa klinisku úrslitini í Alzheimersjúku, har úrslit úr royndum við menniskjum hoyra heima. Henda greinin endurtekur ikki tey úrslitini.

Niðurstøðan um tau hoyrir til royndir við samanlegging

Tann elsta av teimum trimum søgunum stavar frá kyknufríum royndum við tau, proteininum, sum myndar neurofibrillerar fløkjur. Í royndini við tau-tau-binding savnast tau-brot í pør av skrúvulagaðum tráðum, og fenotiazin-litevni, millum annað metylenblátt, forða hesari savning við lágum mikromolarum konsentratiónum. Seinni lívevnafrøðiligar royndir góvu hesum eina evnafrøðiliga frágreiðing: litevnið oxiderar cysteinleivdir á tau, og tað støðgar monomeriska formin og tálmar teimum fibrillum, sum annars høvdu vaksið. Fráboðaðar tálmandi konsentratiónir fyri tau-samanlegging liggja á leið frá einstøkum til fáar tíggjur av mikromolarum, eitt øki, sum hevur týdning fyri alt tað, ið kemur aftaná.

Legg til merkis, hvat slag av páhaldi hetta er. Tað sigur einki um tau-framleiðslu, tau-fosforylering í einum livandi heila ella burturbeining av tau. Tað sigur, at undir ásettum umstøðum í einum royndarglasi forðar oxiderað litevni tau í at leggja seg saman. Tað er eitt neyvt, avmarkað og gagnligt úrslit. Trupulleikin byrjar, tá hetta verður víðkað til eitt alment páhald um, at metylenblátt burturbeinir sjúkligar tau-broytingar, tí dátur úr djóraroyndum ikki stuðla tí útgávuni.

Niðurstøðan um proteasomið hoyrir til 3xTg-AD-mýs, og hon skildi amyloid frá tau

Tann greiðasta royndin við ymiskum úrslitum fyri ymisk endapunkt er ein 16 vikur long fóðrunarkanning av músum við trimum Alzheimer-støkkbreytingum. Djórini ótu fóður við metylenbláum frá seks mánaða aldri, og granskararnir mátaðu trý viðurskifti samstundis: proteasomið, amyloidmongdir og tau.

Proteasomið broyttist. Chymotrypsin-líkt virksemi øktist við umleið einum fjórðingi og trypsin-líkt virksemi við umleið einari helvt, meðan tað triðja katalytiska virksemið ikki broyttist signifikant. Upploysiligt amyloid-beta 40 og 42 minkaðu hvørt sær við umleið einum fjórðingi. Høvundarnir tulkaðu hetta sum økta burturbeining heldur enn minkaða framleiðslu, tí undanstigsproteinið og brotini frá viðgerðini av tí ikki broyttust, og læring og minni batnaðu í royndini í vatnlabyrintinum.

Og so komu úrslitini, sum skiltu seg frá hvørjum øðrum. Óupploysiligt amyloid broyttist ikki. Liting fyri plakk broyttist ikki. Heildarmongdin av menniskjaligum tau og fosfo-tau við treonin 181 broyttist ikki, og skeiv staðseting av tau broyttist ikki. Mitokondriell mátingarúrslit broyttust heldur ikki: eingin signifikant ávirkan á cytokrom-c-oxidasuvirksemi, oxidasuprotein ella ATP. Í hesum modellinum og við hesi viðgerðini økti metylenblátt sostatt tvey av trimum proteasomvirksemum, minkaði um upploysiligt amyloid, bøtti um eitt atferðarmát og læt tau-endapunkt, óupploysiligt amyloid og tey kannaðu mitokondriellu endapunktini vera óbroytt.

Eitt fyrivarni ger boðskapin greiðari heldur enn at veikja hann. Hesar mýsnar høvdu enn ikki ment tau-samanleggingar við tann aldurin, tær vórðu kannaðar í, so royndin kann ikki vísa, at metylenblátt ikki virkar móti tau-fløkjum. Hon vísir, at upploysiligt amyloid kann minka, meðan mátað tau-endapunkt ikki broytast. Hetta er júst tað slagið av úrsliti, har eitt protein broytist og eitt annað ikki, sum hetta evnið krevur. Um tú komst higar við teirri fatan, at aktivering av proteasominum við metylenbláum burturbeinir bæði eyðkennisproteinini samstundis, rættar henda kanningin ta fatanina.

Niðurstøðan um amyloidframleiðslu hoyrir til eldri PSAPP-mýs, og hon stríðir móti undanfarna mekanisminum

Ein annar granskarabólkur, eitt annað modell og tann øvugta frágreiðingin um, hvat hendir fyrr í tilgongdini. Í einari tríggjar mánaðir langari kanning við sondufóðring av 15 mánaða gomlum PSAPP-músum minkaði ein dagligur skamtur umvegis munnin á 3 mg/kg um plakkmongdina í ymiskum heilaøkjum við umleið einum triðingi til einari helvt og lækkaði fleiri amyloidfraktiónir, millum annað oligomerar, sum vórðu mátaðir við einari serligari roynd. Men her var uppskotna mekanisman minkað framleiðsla, ikki skjótari burturbeining: mongdin av BACE1-proteini í heilanum minkaði, produktið C99 minkaði, men boðbera-RNA minkaði ikki. Tað bendir á eitt árin á proteinstigi heldur enn minkaða genúrtøku.

Kyknuroyndirnar styrktu grundarlagið. Í einari kyknufríari roynd við rekombinantum ensymi tálmaði metylenblátt BACE1 beinleiðis, og í eggjastokkakyknum frá hamstri, sum framleiddu menniskjaligt amyloid-undanstigsprotein, minkaði útskilt amyloid 40 og 42 við konsentratiónum heilt niður í 1.56 mikromolar, meðan sjálvt undanstigsproteinið var óbroytt. Samanber hetta við undanfarnu kanningina, har brotini frá viðgerðini av undanstigsproteininum vóru óbroytt, og burturbeining fekk heiðurin. Báðar kunnu ikki lýsa somu almennu mekanismu, tí modellini, aldrarnir, skamtarnir, inngávuleiðirnar og tíðarbilini eru ymisk. Tað er kjarnin. Árin av metylenbláum á amyloid fara gjøgnum framleiðslu í einari royndaruppseting og gjøgnum burturbeining í einari aðrari, og tað er villleiðandi at endurgeva annað úrslitið uttan royndaruppsetingina.

Ein evnafrøði, fleiri mál: cysteinoxidatión sum samband

Ein triðja granskingarleið greiðir frá, hvussu ein og sama redox-evnafrøði kann vísa seg í søgum um protein, sum annars ikki hava samband. Í einari lívevnafrøðiligari kanning av kaspasutálming óvirkjaði metylenblátt kaspasu-6 við at oxidera katalytiska cysteinið til sulfensýru, staðfest við massaspektrometri, við einari hálvmarks-konsentratión nær 10.6 mikromolar. Kaspasa-3 varð tálmað við einari líknandi konsentratión. Høvundarnir knýttu hetta beinleiðis at tau-bókmentunum: sama cysteinoxiderandi evnafrøðin, sum verður hildin at varðveita tau í monomeriskum formi, kann óvirkja eina cysteinproteasu, og tær virknu konsentratiónirnar skarast.

Hetta er elegant, men eisini ein ávaring. Ein redox-virkin sameind, sum oxiderar atkomilig cystein, hevur meira enn eitt mál við einari og hvørjari virknari konsentratión. Søgan um sundurloysing av tau-samanleggingum, søgan um kaspasur og møguliga aðrar hava eitt evnafrøðiligt sagnorð í felag, men ymisk navnorð. Hetta felags sagnorðið ger ikki niðurstøðurnar umbýtiligar. Tað merkir, at skamtur og samanhangur avgera, hvat mál hevur týdning, og at langvarandi skamting, sum er ætlað einari cysteintreytaðari tilgongd, kann ávirka aðrar. Hetta var eitt atlit, sum høvundarnir av kaspasukanningini beinleiðis tóku upp. Skyldir spurningar um, hvussu redox-evnafrøðin hjá metylenbláum velur síni mál, hvat aktivering av proteasominum merkir fyri onnur samanløgd protein, og um langtíðarskamting broytir málprofilin, eiga hvør sína viðgerð.

Mekanisma eftir endapunkti: hvør niðurstøða hoyrir til hvat modell

Les talvuna rað fyri rað, og lærdómurin er greiður. Einki einstakt rað broytist í øllum teigum. Sterkasta úrslitið um amyloidframleiðslu stavar frá kanningini, sum ongantíð kannaði proteasomið. Sterkasta úrslitið um proteasomið stavar frá kanningini, har viðgerðin av undanstigsproteininum ongantíð broyttist. Úrslitið um tau hoyrir fyri tað mesta heima í royndargløsum og í evnafrøði, sum tað hevur í felag við ensym, ið ikki eru ætlaða málið. Tann, sum leggur hesar teigar saman í eitt páhald um, at metylenblátt burturbeinir sjúklig protein sum ein bólk, skrivar eina yvirlitsgrein um eina roynd, sum ongantíð varð gjørd.

Hetta sama neyva markið er eisini galdandi fyri sjúklingar. Um hesar mekanismur samanlagt geva kliniskan bata, er ein sjálvstøðugur spurningur við egnum royndum og egnum niðurstøðum, og hann verður svaraður undir kliniska próvtilfarinum um Alzheimer heldur enn her.