Tubulina: Noua Speranță În Prevenirea Agregării Proteinelor în Bolile Neurodegenerative

Cercetătorii de la Baylor College of Medicine au descoperit că tubulina, o componentă esențială a citoscheletului neuronal, poate preveni formarea agregatelor proteice toxice asociate cu boala Alzheimer (AD) și boala Parkinson (PD). Tubulina redirecționează două proteine asociate acestor boli, tau și alfa-sinucleina, către rolurile lor celulare normale. Studiul, publicat în Nature Communications, arată cum tubulina modifică comportamentul proteinelor tau și alfa-sinucleina în interiorul unor picături microscopice celulare cunoscute sub numele de condensate, prevenind formarea grumajilor dăunători și promovând în schimb asamblarea microtubulilor, o abordare nouă potențială pentru tratamentul acestor boli neurodegenerative.

„Tau și alfa-sinucleina sunt cunoscute pentru rolul lor în bolile neurodegenerative, cum ar fi Alzheimer și Parkinson. În aceste condiții, proteinele se pot denatura, se lipesc unele de altele și formează agregate nocive care deteriorează neuronii și contribuie la pierderea memoriei, problemele de mișcare și alte simptome”, a explicat Lathan Lucas, PhD, asociat postdoctoral în biochimie și farmacologie moleculară la Baylor. „Dar, tau și alfa-sinucleina îndeplinesc și funcții esențiale în neuroni sănătoși – ajută la menținerea structurii celulare și susțin comunicarea, interacționând cu tubulina și contribuind la asamblarea și stabilizarea microtubulilor.”

Proteinele tau și alfa-sinucleina, care sunt semne distinctive ale AD și PD, sunt de asemenea cunoscute pentru interacțiunea lor cu microtubulii, structuri în creier utilizate pentru transportul și organizarea neuronală.

Studiul Baylor s-a concentrat pe rolul proteinelor care trec printr-o separare de fază formând condensate, aglomerări concentrate de picături compuse din proteine care se formează în interiorul celulelor fără membrane. Condensatele ajută la reglarea proceselor celulare, dar pot crea și condiții care favorizează agregarea.

În cadrul acestor picături, tau și alfa-sinucleina pot interacționa una cu cealaltă și pot forma agregate care duc la dezvoltarea bolii. Cercetările anterioare au examinat potențialul de a preveni formarea condensatelor și, prin urmare, acumularea de proteine agregate ca metodă de tratament pentru AD și PD.

„Acest lucru ne-a condus la următoarea idee: ce s-ar întâmpla dacă, în loc să prevenim formarea picăturilor, am crea condiții care să îndrepte tau și alfa-sinucleina în interiorul picăturilor pe o cale sănătoasă, descurajându-le de la a urma calea bolii?” a spus Allan Ferreon, PhD, profesor asistent la Baylor College of Medicine.

Pentru a vedea dacă pot influența acest proces, cercetătorii au urmărit prima dată interacțiunile proteinelor și schimbările structurale în condensate de-a lungul timpului pentru a înțelege cum prezența sau absența tubulinei influențează formarea complexelor de tau și alfa-sinucleina.

Au descoperit că în absența tubulinei, condensarea indusă de tau accelerează formarea complexelor patologice și a fibrilelor amiloide. Însă, când tubulina este prezentă, proteinele se comportă diferit, evitând formarea fibrilelor amiloide.

Sursa: Inside Precision Medicine