Белковые гранулы тормозят развитие нейродегенеративных заболеваний

Фото из открытых источников

Белковые гранулы оказывают защитное действие на клетки и препятствуют развитию нейродегенеративных заболеваний, сообщает Innovanews. Исследование, проведённое учёными из Детского исследовательского госпиталя Сент-Джуд и Университета Вашингтона в Сент-Луисе, проливает свет на роль стрессовых гранул — временных скоплений белков, возникающих в клетках при стрессовых условиях. Ранее считалось, что именно внутри этих гранул формируются опасные белковые фибриллы, которые способствуют развитию таких заболеваний, как боковой амиотрофический склероз (БАС) и лобно-височная деменция. Однако новое исследование опровергает эту точку зрения, показывая, что стрессовые гранулы не провоцируют, а наоборот, замедляют образование токсичных белковых структур.

В своей работе, опубликованной в журнале Molecular Cell, учёные детально изучили механизм формирования белковых конденсатов и фибрилл. Они обнаружили, что внутри стрессовых гранул образование жёстких белковых нитей подавляется, а ускоряется лишь на их поверхности. Мутации белка hNRNPA1, ассоциированные с развитием БАС, приводят к снижению устойчивости гранул, что способствует выходу белков из гранул и их последующему превращению в токсичные фибриллы. Таким образом, гранулы выполняют роль своеобразного барьера, замедляющего патологический процесс.

По словам Таня Миттаг, соавтора исследования, «важно понять, являются ли стрессовые гранулы источником проблемы или защитным механизмом». Результаты работы убедительно показывают, что укрепление стабильности гранул может стать перспективным направлением для разработки новых терапевтических стратегий. Эксперименты с искусственной стабилизацией гранул показали значительное снижение образования фибрилл даже у мутантных форм белка. Это доказывает, что гранулы не только задерживают, но и предотвращают патологическую агрегацию белков.

Фатима Заиди, один из авторов исследования, поясняет, что конденсаты белков представляют собой промежуточную стадию, своего рода «ловушку» для белков, которая со временем всё же может преобразовываться в фибриллы. Тем не менее, способность гранул замедлять этот процесс открывает новые возможности для замедления прогрессирования нейродегенеративных заболеваний.

Важным выводом исследования стало понимание того, что терапия должна быть направлена не на разрушение стрессовых гранул, как считалось ранее, а на поддержание и укрепление их структуры. По мнению Таподжьоти Даса, ещё одного участника работы, «стрессовые гранулы являются союзниками в борьбе с болезнью, а не её врагами». Это меняет традиционные представления о патогенезе нейродегенеративных заболеваний и открывает новые пути для разработки лекарственных средств, которые будут стабилизировать гранулы и препятствовать образованию токсичных фибрилл.

Исследование проводилось на клеточных моделях и в условиях in vitro, что позволяет предположить, что дальнейшие работы будут направлены на изучение поведения гранул и фибрилл в живом организме, особенно на поздних стадиях заболеваний. Учёные подчёркивают, что хотя фибриллы могут формироваться и без участия гранул, процесс этот происходит значительно медленнее, что делает гранулы важным фактором в замедлении нейродегенеративных процессов.