Rekommenderas, 2020

Redaktionen

Klassisk musik hjälpte katterna slappna av under operationen
Hur TV och frukost kan påverka hjärthälsan
Behandling och förebyggande av spindelvener

Alzheimers: Hur växer tau tangles?

Ny forskning i Journal of Biological Chemistry bryter ner processen genom vilken tau tangles växer så länge som de gör. Resultaten kan leda till nya terapier som riktar sig mot bildandet av tauaggregat i Alzheimers sjukdom.


Forskare visste att Alzheimers-relaterade tauaggregat bestod av ett litet antal långa taufibriller.

En av kännetecknen för Alzheimers sjukdom är de så kallade tau tanglesna. Tau är ett protein som finns i axlarna i nervcellerna.

Mer specifikt hjälper tau till att bilda mikrotubuli - väsentliga strukturer som transporterar näringsämnen i nervceller.

I en hälsosam hjärna hjälper tauproteinet dessa mikrotubuli att vara raka och starka. Men i Alzheimers kollapsar tau i aggregat som kallas tangles. När detta händer kan mikrotubuli inte längre behålla transporten av näringsämnen och andra väsentliga substanser i nervcellerna, vilket i sin tur leder till celldöd.

Hur giftigt och skadligt dessa tau tangles kan vara, och hur långt de kan sprida beror på deras längd. Men hittills vet inte vetenskapsmännen varför några tau tangles är längre än andra i Alzheimers, eller hur dessa aggregeringar växer så länge i första hand.

Men nu har forskare vid Ohio State University i Columbus utarbetat en matematisk modell som har hjälpt dem att förklara vilka biologiska processer som ligger bakom bildandet av tau tangles.

Den nya forskningen, som utförs av Carol Huseby, Jeff Kuret och Ralf Bundschuh, förklarar hur tanglarna växer och når olika längder.

Hur tau fibriller förlänger sig

Huseby och kollegor började med en grundläggande tvåstegs modell av tau aggregering. Steg 1 består av två tau-proteiner, som långsamt bindas samman, och steg två innefattar ytterligare tau-molekyler som fäster sig på de två proteinerna.

Forskarna utökade denna grundläggande modell för att inkludera ytterligare sätt på vilka taufibriller beter sig. Vetenskapsmän har tidigare beskrivit fibriller som "tänglarna otvingade".

Den ändrade modellen förutspådde att tau-proteinet skulle bryta ner i flera korta fibriller. Forskarna visste emellertid att under mikroskopet visar tau tangles långa fibriller, inte korta.

Så, i ett försök att förklara avvikelsen mellan vad modellen förutspådde och den mikroskopiska verkligheten undrade forskarna huruvida kortare fibriller sammanfogade för att bilda långa fibriller, på samma sätt som hårförlängningar.

Ytterligare försök där forskarna märkt taufibriller med fluorescerande färger avslöjade att faktiskt långa fibriller gjordes av kortare, annorlunda färgade fibriller som hade förenats i ändarna.

Enligt författarens kunskap visar dessa resultat för första gången att taufibriller kan växa i storlek genom att lägga till mer än bara ett enda protein i taget. Snarare kan kortare fibriller fästa vid varandra, förlänga en fibril snabbare.

Studie medförfattare Kuret förklarar att resultaten kan belysa hur tau tangles - och implicit själva sjukdomen - kan sprida sig från en cell till en annan. När en lång fibril är "uppbruten i små bitar, kan de diffundera, underlätta deras rörelse från cell till cell", säger han.

Dessutom, säger forskarna, resultaten hjälper till att belysa hur taufibriller kan växa till hundratals nanometer långa. Även sådan kunskap kan leda till en ny klass av droger, vilket kan stoppa tau från att aggregera.

I framtiden planerar forskarna att ändra sin modell för att ta hänsyn till de många nyanser som gör tau-proteinet så komplicerat. Exempelvis använde denna serie experiment endast en typ av tau, men det finns sex isoformer av proteinet. Även kemiska processer, såsom fosforylering, kan vidare förändra proteinets struktur.

Populära Kategorier

Top