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
- Амилоид относится к белковым отложениям, которые образуют бляшки в головном мозге, в то время как тау-белки образуют нейрофибриллярные клубки внутри клеток головного мозга.
- И амилоид, и тау связаны с болезнью Альцгеймера, но играют разные роли в ее прогрессировании.
- 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.
Амилоидная гипотеза еще более подкрепляется ее связью с ранним началом болезни Альцгеймера у людей, страдающих Синдром Дауна. Поскольку ген белка-предшественника амилоида расположен на хромосоме 21, дополнительная копия 21st 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 увидеть у пациентов с легкой формой слабоумие но без бета-амилоидной патологии. Более того, амилоидные бляшки можно увидеть у людей без нейродегенеративных дефектов, однако этого нельзя сказать о людях с нейрофибриллярными клубками, поскольку патология тау-белка 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 направлены Однако тау-белки еще не показали желаемых результатов, гипотеза изучена сравнительно недавно, поэтому пока недостаточно клинических данных.
Основные различия между амилоидом и тау
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Бета-амилоидные фибриллы видны внеклеточно в виде бляшек, которые откладываются в различных областях мозга, тогда как клубки тау присутствуют внутриклеточно в виде нейрофибриллярных клубков.
- https://movementdisorders.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/mds.22594
- https://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/S0002944017300809?token=8632CB1A71421C8D29E8BCF80F18C7897E9B686E1DAB508B6203782D87488A0C6ACAC8608FEA76A420108571CA668350&originRegion=eu-west-1&originCreation=20221101051336
Последнее обновление: 27 июля 2023 г.
Пиюш Ядав последние 25 лет работал физиком в местном сообществе. Он физик, увлеченный тем, чтобы сделать науку более доступной для наших читателей. Он имеет степень бакалавра естественных наук и диплом о высшем образовании в области наук об окружающей среде. Подробнее о нем можно прочитать на его био страница.