Białko walczące podwójnie z chorobą Alzeimera

Naukowcy z MIT, czyli Instytutu Technologii w Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology) w Stanach Zjednoczonych, wykazali, że proteina SIRT1, znana z tego, że bierze udział w ochronie przed starzeniem, jest także zdolna do ograniczania powstawania płytek amyloidowych, odpowiedzialnych za chorobę Alzheimera. Jest to z pewnością kolejny zadanie do przeanalizowania dla naukowców, którzy zajmują się już rozwojem terapii przeciwko tej chorobie.

Choroba Alzheimera jest pierwszą przyczną demencji u starszych osób, a aktualnie dotyka ona 26 milionów ludzi na całym świecie. Z punktu widzenia biologicznego, choroba ta charakteryzuje się pojawieniem się i akumulacją tak zwanych płytek starczych, czy też płytek amyloidowych w mózgu, co zakłóca jego prawidłowe funkcjonowanie. Blaszki te składają się z peptydów beta-amyloidowych, nazywanych także AB, co pochodzi z degradacji protein APP (Amyloïd Precursor Protein) przez beta-sekretazę. Jednym ze środków walki z chorobą Alzheimera będzie więc redukcja oddzielania się tych płytek.

Naukowcy mają do dyspozycji model tej choroby u myszy, u której symptomy i przyczyny choroby Alzheimera na poziomie molekularnym są podobne do tych, które znajdujemy u człowieka. Dzięki temu modelowi laboratoryjnemu choroby, naukowcy z Instytutu Technologii w Massachusetts chcieli zrozumieć związek między proteiną odpowiedzialną za proces starzenia, czyli SIRT1, a chorobą Alzheimera, która sama jest przecież związana z wiekiem. W rzeczywistości, proteina SIRT1 należy do rodziny syrutin, które regulują wiele dróg komórkowych, a w szczególności tych, które są zamieszane w stres oraz spalanie kalorii.

Poza tym, już 15 lat temu naukowcy wykazali udział proteiny syrutinowej, pochodzącej z drożdży i nazwanej SIR2, w długości życia komórki, a ta rola proteiny została potwierdzona w doświadczeniach na zwierzętach: robaku, myszy oraz szczurze.

W artykule, który możemy znaleźć w dzienniku Cell, naukowcy wykazali, że nadekspresja proteiny SIRT1, u myszy-modelu chorującej na chorobę Alzheimera, hamuje pojawianie się blaszek amyloidowych oraz zwalnia zdecydowanie progresję objawów chorobowych. Na odwrót, mutacja genu sirt1 prowokuje nadmierne gromadzenie się płytek amyloidowych oraz znacznie zaostrza objawy choroby.

Badacze przeanalizowali, na poziomie molekularnym, mechanizm włączający SIRT1 w walkę przeciwko tworzeniu się blaszek starczych. Proteina SIRT1 posiada funkcje deacetylazy: to znaczy, że ma zdolność eliminowania modyfikacji chemicznych, typu acetylowego, u innej z kolei proteiny, nazywanej RAR-beta.

W normalym czasie, RAR-beta eliminuje ekspresję alfa-sekretazy. Jak tylko RAR-beta jest deacetylowana przez SIRT1, alfa-sekretaza może być ujawniona i oddzielana przez proteinę APP w formie peptydów innych niż te, które zostały uformowane przez beta-sekretazę. W ten sposób, im bardziej alfa-sekretaza jest aktywna, tym mniej beta-sekretaza ma dostęp do protein APP, aby stworzyć pepetydy beta-amyloidowe patogenne. Poza tym, nadekspresja alfa-sekretazy dzięki SIRT1 pozwala także na aktywację drogi reparacji neuronów uszkodzonych w procesie chorobowym: tak zwanej drogi Notch.

Proteina SIRT1 ma więc podwójne działanie ochronne przeciwko chorobie Alzheimera: konkurencyjna produkcja nieszkodliwych peptydów oraz aktywacja drogi komórkowej protekcji neuronów. Naukowcy mówią już o potencjalnym rozwoju nowych metod terapeutycznych, czy też profilaktycznych, w następstwie tego odkrycia. Aktywatory proteiny SIRT1, odpwiedzialne za ochronę przed starzeniem się oraz przed chorobą Alzheimera, wkrótce być może ujrzą światło dzienne.