Биологи, изучающие болезнь Паркинсона, давно надеялись разгадать загадку белковых сгустков, характерных для данного заболевания. Ученые из Scripps Research, пожалуй, ближе всех подошли к ответу.

Все началось с изучения белка под названием альфа-синуклеин (α-syn).  Его обычно признают «вредителем № 1» в процессе развития болезни Паркинсона. Именно он образует всем известные белковые агрегации. Между тем, этот любопытный маленький белок — один из самых распространенных белков в нашем мозге, и ученым было не очень понятно, когда и почему он становится болезнетворным.

При более углубленном изучении выяснилось, что существуют разные виды альфа-синуклеина. Одному из них, наиболее токсичному белку — pα-syn* исследователи уделили особенно пристальное внимание.

Оказалось, что pα-syn* образует комки, только не где-нибудь, а вокруг митохондрий нейронов. Митохондрии в белковых сгустках pα-syn* буквально распадались на фрагменты. Между тем, митохондрии нейронов обеспечивают мозг энергией, так что масштаб проблемы был очевиден.

Исследователи доказали, что pα-syn* запускает целый каскад событий. Во-первых, этот белок активировал сигнальный путь MAPK. Ферменты пути MAPK затем катализировали фосфорилирование тау-белка. Это было очень важное открытие: дело в том, что тау-белок давно вызывает недоумение нейробиологов. Известно, что избыточно фосфорилированный тау-белок образует нейрофибриллярные клубки в мозге пациентов с болезнью Паркинсона. Но до сих пор ученые не знали, как они туда попадают и в какой момент образуются.

Выяснилось, что фосфорилированный тау-белок затем слипается с pα-syn* на митохондриальной мембране. Этот сгусток непрерывно растет, попутно разрушая митохондрии и запуская известные процессы гибели нейронов.

Интересно, что тау-белок играет некоторую роль и в развитии болезни Альцгеймера, поэтому данное исследование предлагает механизм, объясняющий, как болезни Альцгеймера и Паркинсона пересекаются на молекулярном уровне.

В то же время наличие агрегаций α-син и тау-белка является характерным признаком других форм деменции, и теперь ученые представляют механизмы, стоящие за этим. По словам исследователей, следующим шагом будет изучение того, как остановить pα-syn*, и в конечном итоге победить болезнь Паркинсона, а возможно и другие нейродегенеративные заболевания.