Запрограммированная гибель нервных клеток

Для дефектных клеток в организме предусмотрен механизм их ликвидации. Нервные клетки, ввиду их исключительной важности и высокой специализации, находятся на особом положении, поэтому и механизм уничтожения у них особенный.

Все известные нейродегенеративные заболевания сопровождаются амилоидозом — образованием специфических белковых отложений особой структуры. По мнению российский ученых из НИИ геронтологии Минздрава РФ (Москва), Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Пущино), Института биофизики клетки РАН (Пущино) и Института биоорганической химии РАН (Москва), амилоидоз представляет собой универсальный биологический механизм, предназначенный для ликвидации дефектных нейронов. Когда таких нейронов становится слишком много, возникает болезнь. Такую гипотезу ученые выдвинули на основании собственных работ и анализа литературных данных.

Любое нейродегенеративное заболевание начинается с изменения активности некоторых клеточных ферментов. Эти изменения при различных болезнях разные, но они обязательно приводят к неправильному расщеплению соответствующего белка, в результате молекулы такого белка неправильно складываются, не так взаимодействуют друг с другом и, в конце концов, образуют амилоидные бляшки и фибриллы. Для каждой болезни характерна своя картина белковых отложений. Они образуются в разных областях мозга, внутри клетки или вне ее, и составлены из разных белков: А-бета, прионового белка, тау-белка и альфа-синуклеина. Эти белки сильно отличаются друг от друга, однако образованные ими амилоидные структуры имеют общие ультраструктурные, биофизические и гистологические свойства.

Предшественники амилоидных волокон гораздо опаснее для клетки, чем зрелые волокна: они взаимодействуют с клеточными мембранами и мешают жизненно важным для клетки процессам, что ведет к гибели нейрона. Разные белки, участвующие в образовании амилоидных агрегатов, прямо или косвенно воздействуют друг на друга. Так, повышенный уровень белка А-бета в мозге влияет на образование агрегатов тау-белка и альфа-синуклеина, а эти два белка стимулируют взаимную полимеризацию.

Исследователи полагают, что основные патологические процессы в нервной системе развиваются по общим закономерностям, и амилоидоз представляет собой универсальный биологический механизм для удаления дефектных клеток из массива нормально функционирующих нейронов головного мозга. В пораженных клетках образуются специфические белковые фибриллы и бляшки, которые остаются на месте погибшей клетки и заполняют собой возникшую брешь. Если погибших клеток мало, остаточные продукты их распада существенно не влияют на окружающие клетки. Но если поражающий фактор действует долго, например, при хронической инфекции или плохом кровоснабжении нервной ткани, погибших клеток становится много, и продукты их распада поражают соседние нейроны. Начинается скрытое развитие нейропатологии. На этой стадии болезнь еще можно остановить. Но вялотекущая гибель клеток может перейти в прогрессирующую стадию, болезнь становится явной и приводит к летальному исходу.

Возможно, гипотеза российских ученых о ключевой роли амилоидоза в гибели нервных клеток при нейродегенеративных заболеваниях поможет найти способы их лечения, сообщает агентство «ИнформНаука».