Критический фермент предсказывает наступление болезни Альцгеймера

Известно, что критический фермент бета-секретаза1 (BACE1) повышен в мозге при спорадической болезни Альцгеймера (БА), а двумя из основных патологических характеристик БА являются нейритные бляшки и нейрофибриллярные клубки, которые используются для диагностики или подтверждения БА при вскрытии.

Нейритные бляшки, которые также известны как старческие, дендритные или амилоидные бляшки, состоят из материала разрушенных нейронов, окружающего отложения липкого белка бета амилоида (Aβ). Нейрофибриллярные клубки состоят из высокофосфорилированных форм тау-белков, ассоциированных с микротрубочками.

Ученые из института Роскампа (Сарасота, штат Флорида, США) изучили вскрытие мозговой ткани 18 пациентов с хорошо изученной болезнью Альцгеймера, 18 пациентов с умеренными когнитивными нарушениями (MCI) и 18 не страдающих слабоумием пациентов. Анализы ферментативной активности BACE1 были выполнены с использованием синтетических пептидных субстратов, содержащих шведский участок рестрикции мутирующего BACE1 (Calbiochem, Сан-Диего, штат Калифорния, США). Уровни белка BACE1 были измерены с помощью иммуноферментного анализа (ELISA). Иммобилизованное антитело являлось моноклональным антителом антиBACE1 (R & D Systems, Миннеаполис, штат Миннесота, США) и было обнаружено с помощью биотинилированного поликлонального антитела антиBACE1 (Thermo Scientific Pierce; Рокфорд, штат Иллинойс, США).

Обнаружено, что ферментативная активность BACE1 значительно увеличена как в мозге с MCI, так и с БА. У 11 из 18 пациентов с MCI, которые перед смертью прошли краткую шкалу оценки психического статуса (MMSE), уровни BACE1 в коре головного мозга увеличились во время ранней деменции с последующим стремительным уменьшением по мере прогрессирования снижения мыслительного процесса. Увеличенная активность BACE1 ассоциируется с количеством бляшек и состоянием познания. Интересно, что ученые также отметили, что не наблюдалось никакого существенного различия в активности BACE1 между MCI и БА. Кроме того, было обнаружено увеличение фактора некроза опухоли альфа (ФНО) в мозгах с MCI. ФНО представляет собой воспалительный цитокин или белок клеточной сигнализации, индуцированной амилоидным белком, необходимый для гибели нейронов. Биохимическая экспертиза ткани после вскрытия показала, что не другие цитокины, а ФНО увеличивает ответ на экспрессию белка BACE1.

Ен Шен (Yong Shen), доктор философии, старший автор исследования, заявил: "Мы считаем, что активность BACE1 предшествует клинической диагностике болезни Альцгеймера и может быть ранним индикатором нейронной дисфункции или патологии при БА. Более того, она может быть хорошей терапевтической мишенью для БА, о чем свидетельствуют последние перспективные клинические испытания ингибиторов BACE1". Исследование было опубликовано в январе 2014 года в “Американском журнале патологии” (American Journal of Pathology).

Ссылки по теме:
Институт Роскампа
Calbiochem
R & D Systems