Il-blu tal-metilen, it-tau u l-amilojde: għaliex il-mekkaniżmi tat-tneħħija tal-proteini jvarjaw

Staqsi x’jagħmel il-blu tal-metilen lill-proteini tal-marda ta’ Alzheimer u tisma’ tweġiba waħda ċerta fejn suppost tisma’ tlieta b’riżervi. F’tubu tat-test, jinterferixxi mal-irbit tat-tau miegħu nnifsu. F’mudell wieħed tal-ġrieden, inaqqas l-amilojde solubbli filwaqt li jħalli t-tau mhux mibdul. F’mudell ieħor, inaqqas l-attività tal-enzima li tipproduċi l-amilojde fl-ewwel lok. Kull wieħed minn dawn ir-riżultati huwa reali. Ebda wieħed minnhom ma jirrappreżenta l-istampa kollha, u ma jseħħux kollha fl-istess annimal fl-istess ħin. Dan l-artiklu jifred it-tlieta sabiex riżultat minn esperiment wieħed ma jibqax jiġi kkwotat bħala prova ta’ ieħor.

Il-qarrejja li jridu l-istampa usa’ ta’ kif jaġixxi l-blu tal-metilen ġewwa ċ-ċelloli għandhom jibdew hemm. Il-qarrejja li jridu jkunu jafu jekk xi ħaġa minn dan għenitx lill-pazjenti għandhom jaqraw ir-riżultati kliniċi fil-marda ta’ Alzheimer, fejn għandhom jiġu diskussi r-riżultati tal-provi fuq il-bnedmin. Xejn f’dan l-artiklu ma jirrepeti dawk ir-riżultati.

Is-sejba dwar it-tau tappartjeni għat-testijiet tal-aggregazzjoni

L-eqdem mit-tliet stejjer ġejja minn xogħol mingħajr ċelloli fuq it-tau, il-proteina li tifforma t-tħabbil newrofibrillari. Fit-test tal-irbit tau-tau, frammenti tat-tau jingħaqdu f’filamenti elikali mqabbla, u koloranti tal-fenotijażina, inkluż il-blu tal-metilen, jimblukkaw dik l-assemblaġġ f’konċentrazzjonijiet mikromolari baxxi. Xogħol bijokimiku aktar tard ta spjegazzjoni kimika għal dan: il-kolorant jossida r-residwi taċ-ċisteina fuq it-tau, u dan jistabbilizza l-forma monomerika u jrażżan il-fibrilli li kieku jikbru. Il-konċentrazzjonijiet irrappurtati li jinibixxu l-aggregazzjoni tat-tau huma bejn wieħed u ieħor minn valuri mikromolari b’ċifra waħda sa ftit għexieren, firxa li hija importanti għal dak kollu li ġej.

Innota x’tip ta’ stqarrija hija din. Ma tgħid xejn dwar il-produzzjoni tat-tau, il-fosforilazzjoni tat-tau f’moħħ ħaj, jew it-tneħħija tat-tau. Tgħid li, taħt kundizzjonijiet definiti f’tubu, il-kolorant ossidat jipprevjeni lit-tau milli jinġema’. Dan huwa riżultat preċiż, limitat u utli. L-inkwiet jibda meta jiġi estiż għal stqarrija ġenerali li l-blu tal-metilen ineħħi l-patoloġija tat-tau, għaliex id-data mill-annimali ma tappoġġjax dik il-verżjoni.

Is-sejba dwar il-proteasoma tappartjeni għall-ġrieden 3xTg-AD, u wriet differenza bejn l-amilojde u t-tau

L-aktar esperiment ċar li wera differenza bejn il-parametri mkejla huwa studju tad-dieta ta’ 16-il ġimgħa fuq ġrieden li jġorru tliet mutazzjonijiet ta’ Alzheimer. L-annimali kielu għalf li kien fih il-blu tal-metilen minn meta kellhom sitt xhur, u r-riċerkaturi kejlu tliet affarijiet f’daqqa: il-proteasoma, il-livelli tal-amilojde u t-tau.

L-attività tal-proteasoma nbidlet. L-attività simili għal dik tal-kimotripsina żdiedet b’madwar kwart u l-attività simili għal dik tat-tripsina b’madwar nofs, filwaqt li t-tielet attività katalitika ma nbidlitx b’mod sinifikanti. L-amilojde-beta solubbli 40 u 42 naqsu kull wieħed b’madwar kwart. L-awturi interpretaw dan bħala żieda fit-tneħħija aktar milli tnaqqis fil-produzzjoni, għaliex il-proteina prekursur u l-frammenti tal-ipproċessar tagħha ma nbidlux, u t-tagħlim u l-memorja tjiebu fit-test ta’ verifika tal-labirint tal-ilma.

Imbagħad dehru d-differenzi. L-amilojde insolubbli ma nbidilx. Il-kulurazzjoni għall-plakki ma nbidlitx. It-tau uman totali u t-tau fosforilat fit-treonina 181 ma nbidlux, u l-lokalizzazzjoni ħażina tat-tau ma nbidlitx. Il-kejl mitokondrijali lanqas ma nbidel: ma kien hemm ebda effett sinifikanti fuq l-attività taċ-ċitokromu-c ossidażi, fuq il-proteina tal-ossidażi, jew fuq l-ATP. Għalhekk, f’dan il-mudell u b’dan ir-reġim, il-blu tal-metilen żied tnejn mit-tliet attivitajiet tal-proteasoma, naqqas l-amilojde solubbli, tejjeb miżura tal-imġiba, u ħalla l-parametri tat-tau, l-amilojde insolubbli u l-parametri mitokondrijali ttestjati kif kienu.

Riżerva waħda tagħmel il-punt aktar ċar minflok iddgħajfu. Dawn il-ġrieden kienu għadhom ma żviluppawx aggregati tat-tau fl-età ttestjata, għalhekk l-esperiment ma jistax juri li l-blu tal-metilen ma jaħdimx kontra t-tħabbil tat-tau. Juri li l-amilojde solubbli jista’ jonqos filwaqt li l-parametri mkejla tat-tau ma jinbidlux, li huwa eżattament it-tip ta’ riżultat li dan is-suġġett jeħtieġ: proteina waħda nbidlet u oħra le. Jekk ġejt hawn temmen li l-attivazzjoni tal-proteasoma mill-blu tal-metilen tneħħi ż-żewġ proteini karatteristiċi flimkien, dan l-istudju jikkoreġi dik l-idea.

Is-sejba dwar il-produzzjoni tal-amilojde tappartjeni għall-ġrieden PSAPP imdaħħlin fiż-żmien, u tikkontradixxi l-mekkaniżmu preċedenti

Grupp differenti, mudell differenti, u spjegazzjoni opposta dwar il-proċess li jwassal għall-amilojde. Fi studju ta’ tliet xhur b’amministrazzjoni permezz ta’ tubu fl-istonku fi ġrieden PSAPP ta’ 15-il xahar, doża orali ta’ kuljum ta’ 3 mg/kg naqqset l-ammont ta’ plakki fir-reġjuni tal-moħħ b’madwar terz sa nofs u naqqset diversi frazzjonijiet tal-amilojde, inklużi oligomeri mkejla b’test apposta. Iżda hawnhekk il-mekkaniżmu propost kien tnaqqis fil-produzzjoni, mhux tneħħija aktar mgħaġġla: il-proteina BACE1 fil-moħħ naqset, il-prodott tagħha C99 naqas, u l-RNA messaġġier ma naqasx, u dan jindika effett fil-livell tal-proteina aktar milli tnaqqis fl-espressjoni tal-ġene.

Ix-xogħol fuq iċ-ċelloli saħħaħ l-argument. F’test mingħajr ċelloli b’enzima rikombinanti, il-blu tal-metilen inibixxa direttament lil BACE1, u f’ċelloli tal-ovarji tal-ħamster li jesprimu l-proteina prekursur tal-amilojde uman, l-amilojde 40 u 42 mnixxija naqsu f’konċentrazzjonijiet baxxi sa 1.56 mikromolari filwaqt li l-prekursur innifsu baqa’ mhux mibdul. Qabbel dan mal-istudju preċedenti, fejn il-frammenti tal-ipproċessar tal-prekursur ma nbidlux u r-riżultat ġie attribwit lit-tneħħija. It-tnejn ma jistgħux jiddeskrivu l-istess mekkaniżmu universali, għaliex il-mudelli, l-etajiet, id-dożi, ir-rotot ta’ amministrazzjoni u t-tul ta’ żmien ivarjaw. Dak huwa l-punt. L-effetti tal-blu tal-metilen fuq l-amilojde jgħaddu mill-produzzjoni f’arranġament sperimentali wieħed u mit-tneħħija f’ieħor, u l-kwotazzjoni ta’ kwalunkwe wieħed mingħajr l-arranġament tiegħu twassal għal interpretazzjoni qarrieqa.

Kimika waħda, diversi miri: ir-rabta tal-ossidazzjoni taċ-ċisteina

It-tielet linja ta’ xogħol tispjega kif kimika redox waħda tista’ tidher fi stejjer dwar proteini li mhumiex relatati. Fi studju bijokimiku tal-inibizzjoni tal-kaspażi, il-blu tal-metilen inattiva l-kaspażi-6 billi ossida ċ-ċisteina katalitika tagħha għal aċidu sulfeniku, kif ikkonfermat bl-ispettrometrija tal-massa, b’konċentrazzjoni għal nofs l-effett massimu qrib 10.6 mikromolari. Il-kaspażi-3 ġiet inibita f’konċentrazzjoni simili. L-awturi rabtu dan espliċitament mal-letteratura dwar it-tau: l-istess kimika li tossida ċ-ċisteina u li ġiet proposta biex iżżomm it-tau monomeriku tista’ tinattiva proteażi taċ-ċisteina, u l-konċentrazzjonijiet effettivi jikkoinċidu.

Dan huwa eleganti u huwa wkoll twissija. Molekula attiva fir-redox li tossida ċisteini esposti se jkollha aktar minn mira waħda fi kwalunkwe konċentrazzjoni attiva. L-istorja tad-diżaggregazzjoni tat-tau, l-istorja tal-kaspażi u possibbilment oħrajn jaqsmu l-istess azzjoni kimika, iżda fuq proteini differenti. Dik l-azzjoni komuni ma tagħmilx is-sejbiet interkambjabbli. Tfisser li d-doża u l-kuntest jiddeterminaw liema mira hija importanti, u li amministrazzjoni kronika mmirata lejn proċess wieħed dipendenti fuq iċ-ċisteina tista’ taffettwa oħrajn, kunsiderazzjoni li l-awturi tal-istudju tal-kaspażi qajmu direttament. Mistoqsijiet relatati dwar kif il-kimika redox tal-blu tal-metilen tagħżel il-miri tagħha, x’timplika l-attivazzjoni tal-proteasoma għal proteini aggregati oħra, u jekk l-amministrazzjoni fit-tul tibdilx il-profil tal-miri jistħoqqilhom diskussjoni separata.

Il-mekkaniżmu skont il-parametru mkejjel: liema sejba tappartjeni għal liema mudell

Aqra t-tabella ringiela b’ringiela u l-lezzjoni hija ċara. Ebda ringiela waħda ma tinbidel f’kull kolonna. L-aktar riżultat b’saħħtu dwar il-produzzjoni tal-amilojde ġej mill-istudju li qatt ma ttestja l-proteasoma. L-aktar riżultat b’saħħtu dwar il-proteasoma ġej mill-istudju fejn l-ipproċessar tal-prekursur qatt ma nbidel. Ir-riżultat dwar it-tau jinsab l-aktar f’tubi u f’kimika komuni għal enzimi li mhumiex il-mira intenzjonata. Kull min jgħaqqad dawn il-kolonni fi stqarrija waħda, li l-blu tal-metilen ineħħi l-proteini patoloġiċi bħala klassi, ikun qed jikteb reviżjoni ta’ esperiment li qatt ma sar.

Din id-dixxiplina tapplika wkoll għall-pazjenti. Jekk dawn il-mekkaniżmi flimkien iwasslux għal benefiċċju kliniku hija mistoqsija separata bil-provi u l-konklużjonijiet tagħha stess, u tingħata tweġiba taħt l-evidenza klinika dwar Alzheimer aktar milli hawn.