Амилоид против тау: разница и сравнение

Болезнь Альцгеймера является прогрессирующим нейродегенеративным заболеванием. Это одна из основных причин старческого слабоумия. Механизм, лежащий в основе болезни, до сих пор неясен и подлежит дальнейшему научному исследованию, но две наиболее популярные гипотезы в понимании болезни Альцгеймера — это амилоидная и тау-гипотеза.

Основные выводы

1. Амилоид относится к белковым отложениям, которые образуют бляшки в головном мозге, в то время как тау-белки образуют нейрофибриллярные клубки внутри клеток головного мозга.
2. И амилоид, и тау связаны с болезнью Альцгеймера, но играют разные роли в ее прогрессировании.
3. Текущие методы лечения болезни Альцгеймера нацелены на амилоид, но недавние исследования показывают, что воздействие на тау может быть более эффективным в замедлении снижения когнитивных функций.

Амилоид против тау

И амилоид, и тау представляют собой аномальные белковые отложения, обнаруживаемые в головном мозге при болезни Альцгеймера. Это нерастворимые белки, состоящие из компактных волокон. Амилоид откладывается вне клеток головного мозга, тогда как тау обнаруживается внутри нейронных клеток. Амилоид образует бляшки, а тау образует клубки.

Сравнительная таблица

Параметры сравнения	амилоид	тау
Тип белка	Бета-амилоидный белок	Тау-белок
Пораженная область мозга	Связи клеток мозга	Электрические и химические сигналы клеток головного мозга
симптомы	Потеря памяти	Потеря памяти, поведенческие изменения
Вызывающий фактор	Замена активности альфа-секретазы на активность бета-секретазы.	Гиперфосфорилирование тау-белка
Отличительные особенности	Амилоидные бляшки	Нейрофибриллярные сплетения

Что такое амилоид?

Амилоидная гипотеза является одной из наиболее изученных гипотез в попытке найти методы лечения болезни Альцгеймера. В норме белок-предшественник амилоида расщепляется под действием альфа-секретазы и гамма-секретазы с образованием безвредных растворимых пептидов.

Однако мутации в генах, кодирующих белок-предшественник амилоида и пресенилин, который является компонентом гамма-секретазы, связаны с повышенной склонностью к образованию более длинных амилоидных фрагментов, которые объединяются вместе, образуя фибриллы и олигомеры.

Эти фибриллы и олигомеры нейротоксичны и, следовательно, ответственны за гибель нейронов. Эти олигомеры также запускают каскад событий, которые еще больше разрушают нейронные клетки. Одним из путей является активация киназы, которая в конечном итоге вызывает гиперфосфорилирование тау-белка и приводит к дальнейшему разрушению нейронов.

Гипотеза амилоида еще больше подтверждается ее связью с ранним началом болезни Альцгеймера у людей с синдромом Дауна. Поскольку ген белка-предшественника амилоида расположен на 21-й хромосоме, дополнительная копия 21-го белка^st хромосомы у людей с синдромом Дауна доказали, что любые проблемы с числом хромосом или их мутациями являются сильным причинным фактором болезни Альцгеймера.

Что такое Тау?

Гипотеза Тау, с другой стороны, довольно недавно исследовалась как основная причина болезни Альцгеймера после того, как испытания по борьбе с образованием бета-амилоидных белков не дали многообещающих результатов.

Кроме того, нейрофибриллярные клубки из-за агрегации тау-белков можно наблюдать у пациентов с легкой деменцией, но без патологии бета-амилоида. Более того, амилоидные бляшки можно увидеть у людей без нейродегенеративных дефектов, однако этого нельзя сказать о людях с нейрофибриллярными клубками, поскольку патология белка Тау тесно коррелирует с тяжестью и прогрессированием болезни Альцгеймера.

Гипотеза Тау также утверждает, что патология Тау предшествует любой патологии бета-амилоида и является основной причиной болезни Альцгеймера. Белок тау отвечает за стабильность микротрубочек, что обеспечивает транспортировку питательных веществ внутри нейронных клеток и целостность общей клеточной структуры.

Изменение тау-белка путем гиперфосфорилирования приводит к агрегации тау-белка в клубки, разрушению микротрубочек и нарушению снабжения питательными веществами и структуры клеток, что приводит к гибели нейронов. Эти клубки могут далее перемещаться по аксонам и разрушать другие нейронные клетки, что приводит к функциональной потере частей нервной системы, вызывая болезнь Альцгеймера.

Клинические испытания тау-белков еще не показали желаемых результатов, однако гипотеза изучена сравнительно недавно, поэтому клинических данных пока недостаточно.

Основные различия между амилоидом и тау

1. Амилоидная гипотеза основана на проблемах, приводящих к образованию бета-амилоидных белков, которые рассматриваются как пусковая точка в каскаде событий, ведущих к болезни Альцгеймера, тогда как тау-гипотеза основана на проблемах с тау-белком, который приводит к дисфункции нейронов.
2. Гипотеза амилоида была основана на ее тесной связи с проблемами с хромосомой 21, поскольку любая мутация или дополнительная копия хромосомы привела бы к раннему развитию болезни Альцгеймера, тогда как гипотеза тау предполагает сильную связь нейрофибриллярных клубков с тяжестью и прогрессирование заболевания.
3. В течение длительного периода времени гипотеза амилоида рассматривалась как основная причина, вызывающая события, вызывающие болезнь Альцгеймера, и поэтому она исследовалась дольше по сравнению с гипотезой тау, которая совсем недавно рассматривалась как основная причина, а не последующий результат болезни Альцгеймера. Амилоидная гипотеза.
4. Бета-амилоидную патологию связывают с деменцией у пациентов; однако патология Тау, помимо деменции, также продемонстрировала свое влияние на поведенческие изменения у пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера.
5. Бета-амилоидные фибриллы видны внеклеточно в виде бляшек, которые откладываются в различных областях мозга, тогда как клубки тау присутствуют внутриклеточно в виде нейрофибриллярных клубков.

Рекомендации

1. https://movementdisorders.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/mds.22594
2. https://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/S0002944017300809?token=8632CB1A71421C8D29E8BCF80F18C7897E9B686E1DAB508B6203782D87488A0C6ACAC8608FEA76A420108571CA668350&originRegion=eu-west-1&originCreation=20221101051336