Учёные из Токийского столичного университета сделали важный шаг к пониманию болезни Альцгеймера, обратившись к идеям из физики полимеров. Они исследовали процесс формирования фибрилл тау-белка — структур, которые играют ключевую роль в разрушении нейронов — и обнаружили, что фибриллы вовсе не возникают внезапно.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science Direct.

Перед тем как превратиться в длинные патологические нити, тау-белок сначала собирается в крупные мягкие кластеры, похожие на промежуточные структуры, которые формируются при кристаллизации полимеров.

Когда исследователи разрушили эти ранние скопления, фибриллы перестали образовываться. Такой результат открывает перспективный путь к новым стратегиям борьбы с нейродегенеративными заболеваниями.

Работой руководил профессор Рэй Курита. Его команда использовала методы, применяемые для изучения того, как полимеры переходят из беспорядочного состояния в упорядоченные кристаллические структуры. Обычно полимер не «строит» кристалл по цепочке, а проходит через стадию рыхлого предшественника. По аналогии учёные изучили тау-белок в растворе и выяснили, что он также сначала образует временные мягкие образования размером всего в несколько десятков нанометров. Их существование подтвердили с помощью рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами и флуоресцентных методов.

Особенно важно, что эти кластеры можно «рассыпать». Исследователи изменяли концентрацию хлорида натрия в присутствии гепарина и обнаружили, что повышение уровня заряжённых ионов ослабляет взаимодействие белка с гепарином. Электростатическая «экранировка» мешает молекулам находить друг друга и собираться, и в итоге фибриллы почти не возникают.

Авторы считают, что вмешательство на самой ранней, обратимой стадии может стать новым направлением терапии болезни Альцгеймера. Такой подход потенциально применим и к другим заболеваниям, например к болезни Паркинсона, где также возникают патологические белковые агрегаты․