Метиленовый синий, знаменитый химический краситель и реактив, теперь является кандидатом на роль нового лекарства против болезни Альцгеймера.
Вещество, как выяснилось, может модифицировать структуру тау-протеинов, которые накапливаются в мозге при этом заболевании.
Исследователи из Геттингена и Бонна недавно пролили свет на этот молекулярный процесс.
Их работа, опубликованная в немецком издании «Angewandte Chemie», может помочь в разработке новых лекарств. Команда ученых, возглавляемая Маркусом Цвекштеттером и Экхардом Манделькау, сообщила, что метиленовый синий инактивирует молекулярную структуру, которая отвечает за сцепление тау-протеинов.
Метиленовый синий вообще является очень полезным и универсальным веществом, имеющим долгую и славную историю. Этот синтетический краситель был впервые синтезирован в 1876 году. С тех пор он не только применялся как синий краситель, но и успел побывать в роли лекарства от малярии и уретрита. В постсоветских странах он и сегодня применяется для лечения гнойно-воспалительных заболеваний кожи. Теперь ему пророчат роль нового препарата против неизлечимой болезни Альцгеймера.
Тау-протеины – это уникальные белки, скопления которых обнаруживается в мозге при многих формах деменции. Эти белки откладываются в нервных клетках, нарушают их функцию, и даже приводят к их гибели. С годами такой процесс, называемый нейродегенерацией, ведет к потере нервных функций, ухудшению мышления, нарушению контроля над телом.
«Тау-протеины чрезвычайно важны, потому что они стабилизируют транспортные пути внутри каждой нервной клетки. Тем не менее, при болезни Альцгеймера они прекращают выполнять свои функции. Транспортные каналы в нейронах разрушаются, важные для клеток вещества не достигают своего места назначения. А сами тау-протеины начинают «слипаться» вместе, образуя скопления, которые мы и обнаруживаем при анализах», — поясняет профессор Экхард Манделькау, который работает над этим вопросом в Немецком центре нейродегенеративных заболеваний (DZNE).
Эти характерные особенности болезни можно воспроизвести в экспериментах на животных. Перед этим другая команда ученых, возглавляемая доктором Евой-Марией Манделькау, смогла доказать, что метиленовый синий облегчает симптомы болезни у мышей. Тем не менее, пока нет достаточного количества данных об эффективности лекарства у людей.
До сегодняшнего дня было непонятно, почему метиленовый синий оказывает такое действие. Только недавно было установлено, что он влияет на процесс «слипания» цистеиновых остатков протеина.
ЯМР-спектроскопия, мощный метод исследования биомолекул, сыграла очень важную роль в исследовании немецких ученых. Профессор Цвекштеттер говорит, что ученые установили, что метиленовый синий взаимодействует с сульфгидрильными (SH) группами аминокислоты цистеина, входящей в состав тау-протеинов.
Эта реакция очень эффективная. Метиленовый синий специфически модифицирует тау-протеины в критических точках. Из 441 аминокислотного остатка, которые входят в состав белка, метиленовый синий связывает всего лишь 2 остатка цистеина. В результате реакции сульфгидрильные группы не могут образовывать дисульфидные мостики, сшивающие части протеина.
Существуют и другие вещества, кроме метиленового синего, которые могут подавлять агрегацию тау-протеинов. Некоторые из них действуют иначе, препятствуя образованию бета-листов протеина. Ученые считают, что эффективная терапия болезни Альцгеймера потребует применения комбинации разных веществ.
medbe.ru
