Metilen gögi, tau we amiloid: beloklary aýyrmagyň mehanizmleri näme üçin tapawutlanýar

Metilen gögüniň Alsgeýmer keseliniň beloklaryna nähili täsir edýändigini sorasaňyz, şertleri aýdyň görkezilen üç jogabyň ýerine ynamly aýdylan bir jogaby eşidersiňiz. Synag turbajygynda ol tau belogynyň öz-özüne ýapyşmagyna päsgel berýär. Syçanyň bir modelinde tau täsir etmän, ereýän amiloidiň mukdaryny peseldýär. Başga bir modelde bolsa amiloidi başdan öndürýän fermentiň işjeňligini peseldýär. Bularyň her biri hakyky netijedir. Ýöne hiç biri doly ýagdaýy görkezmeýär we olaryň hemmesi şol bir haýwanda şol bir wagtda bolup geçmeýär. Bu makala bir synagyň netijesiniň başga bir synagyň subutnamasy hökmünde getirilmeginiň öňüni almak üçin bu üç ýagdaýy aýyl-saýyl edýär.

Metilen gögüniň öýjükleriň içinde nähili täsir edýändigine has giňişleýin düşünmek isleýän okyjylar şol ýerden başlamaly. Bularyň haýsydyr biriniň näsaglara kömek edip-etmändigini bilmek isleýän okyjylar Alsgeýmer keseli boýunça kliniki barlaglaryň netijelerini okamaly, sebäbi adamlarda geçirilen synaglaryň netijeleri şol ýerde ara alnyp maslahatlaşylýar. Bu makala şol maglumatlary gaýtalamaýar.

Tau baradaky netije agregasiýa synaglaryna degişlidir

Bu üç ugruň iň irkisi neýrofibrillýar çolaşyklary emele getirýän tau belogy boýunça öýjüksiz şertlerde geçirilen işlerden gelip çykýar. Tau-tau baglanyşyk synagynda tau bölekleri jübüt spiral filamentlere birleşýär we metilen gögüni hem öz içine alýan fenotiazin boýaglary pes micromolar konsentrasiýalarda bu birleşmäni bökdeýär. Soňraky biohimiki işler munuň himiki düşündirişini berdi: boýag tau belogyndaky sistein galyndylaryny oksidleýär, bu bolsa monomer görnüşini durnuklaşdyrýar we başga ýagdaýda ösjek fibrilleriň emele gelmegini basyp ýatyrýar. Tau agregasiýasyny bökdeýän konsentrasiýalar takmynan bir belgili micromolar bahalardan pes onlarça micromolar bahalara çenli aralykda diýlip habar berilýär. Bu aralyk aşakda aýdylýanlaryň ählisi üçin möhümdir.

Bu tassyklamanyň nähili görnüşdedigine üns beriň. Ol tau öndürilmegi, janly beýnide tau fosforlaşmagy ýa-da tau aýrylmagy barada hiç zat aýtmaýar. Ol turbajykda kesgitlenen şertlerde oksidlenen boýagyň tau molekulalarynyň biri-biriniň üstüne ýygnanmagynyň öňüni alýandygyny aýdýar. Bu takyk, çäkli we peýdaly netijedir. Mesele ony metilen gögi tau bilen baglanyşykly patologiýany aýyrýar diýen umumy tassyklama öwürmekden başlanýar, sebäbi haýwanlardan alnan maglumatlar şol düşündirişi goldamaýar.

Proteasoma baradaky netije 3xTg-AD syçanlaryna degişlidir we ol amiloid bilen tau netijelerini aýyl-saýyl etdi

Netije görkezijileriniň tapawutlanmagyny iň aýdyň görkezýän synag — Alsgeýmer bilen baglanyşykly üç mutasiýany göterýän syçanlarda iýmit arkaly geçirilen 16 hepdelik barlagdyr. Haýwanlara alty aýlyk ýaşyndan başlap metilen gögi goşulan iýmit berildi we gözlegçiler bir wagtda üç zady ölçediler: proteasomany, amiloidiň derejesini we tau belogyny.

Proteasomanyň görkezijileri üýtgedi. Himotripsine meňzeş işjeňlik takmynan dörtden bir, tripsine meňzeş işjeňlik bolsa takmynan ýarym esse ýokarlandy, emma üçünji katalitik işjeňlikde statistik taýdan ähmiýetli üýtgeşme bolmady. Ereýän amiloid-beta 40 we 42 görnüşleriniň hersi takmynan dörtden bir azaldy. Awtorlar muny öndürilmegiň azalmagy däl-de, aýrylmagyň artmagy hökmünde düşündirdiler, sebäbi başlangyç belok we onuň işleniş bölekleri üýtgemedi. Suw labirintindäki barlag synagynda bolsa öwreniş we ýat görkezijileri gowulandy.

Soňra biri-birinden tapawutlanan netijeler ýüze çykdy. Eremeýän amiloid üýtgemedi. Amiloid örtüklerini ýüze çykarmak üçin boýama netijeleri üýtgemedi. Adam tau belogynyň umumy mukdary we treonin 181-de fosforlaşan tau üýtgemedi, tau belogynyň nädogry ýerde ýerleşmegi hem üýtgemedi. Mitohondrial görkezijiler hem üýtgemedi: sitohrom-c oksidazanyň işjeňligine, oksidaza belogyna ýa-da ATP-ä statistik taýdan ähmiýetli täsir bolmady. Şeýlelikde, bu modelde, şu tertipde metilen gögi proteasomanyň üç işjeňliginiň ikisini ýokarlandyrdy, ereýän amiloidi azaltdy, özüni alyp baryş görkezijisindäki bozulmany düzetdi, emma tau görkezijilerini, eremeýän amiloidi we barlanan mitohondrial görkezijileri öňküligine galdyrdy.

Bir çäklendirme bu netijäni gowşatman, gaýtam has anyklaşdyrýar. Bu syçanlarda synag geçirilen ýaşda heniz tau agregatlary emele gelmändi, şonuň üçin synag metilen gögüniň tau çolaşyklaryna täsir edip bilmeýändigini görkezip bilmez. Ol ölçenen tau görkezijileri üýtgemänkä ereýän amiloidiň azalyp bilýändigini görkezýär. Hut bir belogyň üýtgäp, beýlekisiniň üýtgemändigi baradaky şeýle netije bu mowzuk üçin zerurdyr. Eger siz metilen gögüniň proteasomany işjeňleşdirmegi keseliň esasy alamaty bolan iki belogy hem bilelikde aýyrýar diýip pikir eden bolsaňyz, bu barlag şol düşünjäni düzedýär.

Amiloidiň öndürilmegi baradaky netije garry PSAPP syçanlaryna degişlidir we öňki mehanizme ters gelýär

Başga topar, başga model we prosesiň öňki tapgyry üçin ters düşündiriş. 15 aýlyk PSAPP syçanlarynda aşgazana zond arkaly bermek bilen geçirilen üç aýlyk barlagda her gün agyz arkaly berlen 3 mg/kg doza beýniniň dürli sebitlerinde amiloid örtükleriniň mukdaryny takmynan üçden birden ýarysyna çenli azaltdy we amiloidiň birnäçe fraksiýasyny, şol sanda ýörite synag bilen ölçenen oligomerleri peseltdi. Emma bu ýerde teklip edilen mehanizm has çalt aýrylmak däl-de, öndürilmegiň azalmagydy: beýnidäki BACE1 belogy azaldy, onuň önümi C99 azaldy, maglumatçy RNK bolsa azalmady. Bu geniň ekspressiýasynyň peselmegini däl-de, belok derejesindäki täsiri görkezýär.

Öýjüklerde geçirilen işler bu düşündirişi berkitdi. Rekombinant ferment bilen öýjüksiz şertlerde geçirilen synagda metilen gögi BACE1-i gönüden-göni bökdedi. Adamyň amiloid prekursor belogyny öndürýän homýak ýumurtgalyk öýjüklerinde bolsa bölünip çykýan amiloid 40 we 42 hatda 1.56 micromolar ýaly pes konsentrasiýalarda hem azaldy, prekursor belogyň özi bolsa üýtgemedi. Muny öňki barlag bilen deňeşdiriň: ol ýerde prekursor belogyň işleniş bölekleri üýtgemändi we netije aýrylmagyň artmagy bilen düşündirilipdi. Bu iki düşündiriş şol bir ähliumumy mehanizmi beýan edip bilmez, sebäbi modeller, ýaşlar, dozalar, berliş ýollary we dowamlylyklar tapawutlanýar. Esasy mesele hem şudur. Metilen gögüniň amiloide täsirleri bir synag şertinde öndürilmegiň, başga birinde bolsa aýrylmagyň üsti bilen ýüze çykýar. Olaryň haýsydyr birini synag şertlerini görkezmezden getirmek ýalňyş düşünje döredýär.

Bir himiki proses, birnäçe nyşana: sisteiniň oksidlenmegi arkaly baglanyşyk

Üçünji gözleg ugry bir oksidlenme-gaýtarylma himiki prosesiniň özara baglanyşyksyz beloklar baradaky netijelerde nähili ýüze çykyp bilýändigini düşündirýär. Kaspazanyň bökdelmegi boýunça biohimiki barlagda metilen gögi kaspaza-6-nyň katalitik sisteinini sulfen turşusyna çenli oksidläp, ony işjeňsizleşdirdi. Bu mass-spektrometriýa bilen tassyklandy we ýarym maksimal täsir berýän konsentrasiýa takmynan 10.6 micromolar boldy. Kaspaza-3 hem şuňa meňzeş konsentrasiýada bökdeldi. Awtorlar muny tau baradaky ylmy edebiýat bilen açyk baglanyşdyrdylar: tau belogyny monomer görnüşinde saklamak üçin teklip edilen şol bir sisteini oksidleýän himiki proses sistein proteazasyny işjeňsizleşdirip biler we täsirli konsentrasiýalaryň aralyklary gabat gelýär.

Bu inçe düşündiriş bolmak bilen birlikde, duýduryşdyr hem. Elýeterli sisteinleri oksidleýän oksidlenme-gaýtarylma taýdan işjeň molekulanyň täsir edýän islendik konsentrasiýada birden köp nyşanasy bolar. Tau agregatlarynyň dargamagy baradaky düşündiriş, kaspaza baradaky düşündiriş we belki beýleki düşündirişler hem dürli beloklara şol bir himiki hereketi ulanýar. Şol umumy hereket netijeleri biri-biriniň ýerine ulanyp bolýandygyny aňlatmaýar. Ol haýsy nyşananyň möhümdigini dozanyň we şertleriň kesgitleýändigini, şeýle hem sisteine bagly bir prosese gönükdirilen dowamly dozalaşdyrmagyň beýlekilere-de täsir edip biljekdigini aňladýar. Kaspaza barlagynyň awtorlary bu meseläni gönüden-göni bellediler. Metilen gögüniň oksidlenme-gaýtarylma himiýasynyň öz nyşanalaryny nähili saýlaýandygy, proteasomanyň işjeňleşmeginiň beýleki agregat emele getiren beloklar üçin nämäni aňladýandygy we uzak möhletli dozalaşdyrmagyň nyşanalaryň toplumyny üýtgedip-üýtgetmeýändigi baradaky baglanyşykly soraglaryň hersi aýratyn ara alnyp maslahatlaşylmaga mynasypdyr.

Netije görkezijileri boýunça mehanizmler: haýsy netije haýsy modele degişlidir

Tablisany hatar-hatar okaň, esasy sapak aýdyňdyr. Ähli sütünlerde üýtgeýän ýekeje hatar hem ýok. Amiloidiň öndürilmegi boýunça iň güýçli netije proteasomany asla barlamadyk barlagdan gelip çykýar. Proteasoma boýunça iň güýçli netije bolsa prekursor belogyň işlenişiniň asla üýtgemedik barlagyndan gelip çykýar. Tau baradaky netije esasan turbajyklardaky synaglara we esasy nyşana bolmadyk fermentler bilen umumy bolan himiki prosese degişlidir. Bu sütünleri birleşdirip, metilen gögi patologik beloklary tutuş bir topar hökmünde aýyrýar diýen bir tassyklama öwürýän her kim asla geçirilmedik synaga syn ýazýar.

Şeýle takyk çemeleşme näsaglara hem degişlidir. Bu mehanizmleriň bilelikde kliniki peýda getirip-getirmeýändigi öz synaglary we öz netijeleri bolan aýratyn soragdyr. Oňa bu ýerde däl-de, Alsgeýmer keseli boýunça kliniki subutnamalarda jogap berilýär.