Тау протеин показује неочекиване користи у смањењу оштећења мозга

Студија истраживача са Медицинског колеџа Бејлор и Неуролошког истраживачког института Ијан и Ден Данкан у Дечјој болници у Тексасу открила је да протеин Тау, познат као кључни фактор у развоју неколико неуродегенеративних болести, укључујући Алцхајмерову болест, такође има позитивну функцију у мозгу. Тау смањује неуронска оштећења узрокована вишком реактивних врста кисеоника (РОС), или слободних радикала, и подстиче здраво старење. Студија је објављена у часопису Nature Neuroscience.

„РОС су природни нуспроизводи различитих ћелијских функција у телу. Док су ниски нивои РОС корисни, прекомерни нивои су штетни за ћелије јер изазивају стварање токсичних облика других молекула, што доводи до оксидативног стреса, укључујући пероксидоване липиде“, рекла је водећа ауторка др Линдзи Гудман, постдокторска сарадница у лабораторији др Хуга Белена. „Неурони су посебно подложни оксидативном стресу и биће уништени ако се нивои пероксидованих липида не контролишу правилно.“

Липидне капљице штите мозак од оксидативног оштећења

Све је више доказа да су наши мозгови развили неколико неуропротективних стратегија за борбу против оштећења изазваних РОС-ом.

Једна таква стратегија, коју је открио Беленов тим 2015. године, јесте да неурони извозе ове токсичне пероксидоване липиде у суседне глијалне ћелије, које их затим секвестрирају у липидне капљице за складиштење и будућу производњу енергије. „Овај процес ефикасно уклања и неутралише ове токсичне липиде“, приметио је Гудман. „У тренутној студији, испитали смо улогу тау протеина у формирању липидних капљица у глијалним ћелијама.“

Тим је открио да је нормалан ендогени Тау код мува неопходан за формирање липидних капљица у глијалним ћелијама и за заштиту од реактивних врста кисеоника у неуронима. Слично томе, Тау је неопходан за формирање липидних капљица у глијалним ћелијама добијеним од пацова и људи.

Иако је експресија нормалног људског Тау протеина била довољна да обнови формирање и сазревање липидних капљица у глијалним ћелијама код мушица којима недостаје природни Тау протеин, када је овај људски Тау протеин носио мутације повезане са повећаним ризиком од Алцхајмерове болести, глија није била у стању да формира липидне капљице као одговор на РОС у неуронима.

Ово указује на то да мутације у Тау протеину могу смањити нормалну способност протеина да спречи оксидативни стрес, поред тога што изазивају акумулацију протеина типичну за болест, као што је описано у претходним студијама. Генерално, ови подаци подржавају нову неуропротективну улогу Тау протеина у борби против токсичности повезане са реактивним кисеоницима (ROS).

Додатне везе са болестима пронађене су коришћењем модела мува и пацова стања изазваних Тау-ом, у којима је људски Тау протеин са мутацијама био прекомерно експресован у глијалним ћелијама. У овим сценаријима, истраживачи су поново приметили дефекте у липидним капљицама глијалних ћелија и ћелијску смрт као одговор на реактивне врсте кисеоника (ROS) у неуронима. Ово је показало да је Тау регулатор липидних капљица глијалних ћелија осетљив на дозу и да превише или премало њега може бити штетно.

„Откривањем изненађујуће нове неуропротективне улоге тау протеина, студија отвара врата потенцијалним новим стратегијама за успоравање, преокретање и лечење неуродегенеративних болести“, рекао је Белен, аутор чланка. Он је професор молекуларне биологије и генетике на Бејлору и носилац је катедре за неурогенитику на Националном институту за медицину у Данкану. Белен је такође професор ембрионалне биологије на Бејлору.

За разлику од своје уобичајене „негативне“ улоге код неуродегенеративних болести, ова студија показује да Тау такође игра позитивну улогу у глијалним ћелијама, помажући у везивању токсичних липида, смањујући оксидативна оштећења и тиме штитећи мозак. Међутим, у одсуству Тау протеина или у присуству дефектних Тау протеина, овај заштитни ефекат се губи, што доводи до развоја болести.