Запрограмована загибель нервових клітин

Для дефектних клітин в організмі передбачений механізм їхньої ліквідації. Нервові клітини, через виняткову важливість і високу спеціалізацію, мають особливе становище, тому і механізм знищення у них особливий.

Усі відомі нейродегенеративні захворювання супроводжуються амілоїдозом — утворенням специфічних білкових відкладень особливої структури. На думку російських учених із НДІ геронтології Міністерства охорони здоров’я РФ (Москва), Інституту теоретичної й експериментальної біофізики РАН (Пущино), Інституту біофізики клітини РАН (Пущино) та Інституту біоорганічної хімії РАН (Москва), амілоїдоз є універсальним біологічним механізмом, призначеним для ліквідації дефектних нейронів. Коли таких нейронів стає забагато, виникає хвороба. Таку гіпотезу учені висунули на підставі власних робіт і аналізу літературних даних.

Будь-яке нейродегенеративне захворювання починається зі зміни активності деяких клітинних ферментів. Ці зміни при різноманітних хворобах різні, але вони обов’язково призводять до неправильного розщеплення відповідного білка, у результаті молекули такого білка неправильно складаються, не так взаємодіють один з одним і, зрештою, утворюють амілоїдні бляшки і фібрили. Для кожної хвороби характерна своя картина білкових відкладень. Вони утворюються в різних ділянках мозку, усередині клітини або поза нею і складаються з різних білків: А-бета, пріонового білка, тау-білка й альфа-синуклеїну. Ці білки дуже відрізняються один від одного, проте створені ними амілоїдні структури мають загальні ультраструктурні, біофізичні і гістологічні властивості.

Попередники амілоїдних волокон набагато небезпечніші для клітини, ніж зрілі волокна: вони взаємодіють із клітинними мембранами і заважають життєво важливим для клітини процесам, що призводить до загибелі нейрона. Різні білки, які беруть участь в утворенні амілоїдних агрегатів, взаємовпливають прямо чи опосередковано. Так, підвищений рівень білка А-бета в мозку впливає на утворення агрегатів тау-білка й альфа-синуклеїну, а ці два білки стимулюють взаємну полімеризацію.

Дослідники вважають, що основні патологічні процеси в нервовій системі розвиваються згідно з загальними закономірностями, і амілоїдоз являє собою універсальний біологічний механізм для видалення дефектних клітин із масиву нормально функціонуючих нейронів головного мозку. В уражених клітинах утворюються специфічні білкові фібрили і бляшки, які залишаються на місці загиблої клітини і заповнюють собою виниклий пролом. Якщо загиблих клітин мало, залишкові продукти їхнього розпаду істотно не впливають на навколишні клітини. Але якщо чинник ураження діє довго, наприклад, при хронічній інфекції або поганому кровопостачанні нервової тканини, загиблих клітин стає багато і продукти їхнього розпаду уражають сусідні нейрони. Починається прихований розвиток нейропатології. На цій стадії хворобу ще можна зупинити. Але поступова загибель клітин може перейти в прогресуючу стадію, хвороба стає явною і призводить до летального кінця.

Можливо, гіпотеза російських учених про ключову роль амілоїдозу в загибелі нервових клітин при нейродегенеративних захворюваннях допоможе знайти способи їх лікування, повідомляє агентство «ІнформНаука»