Два промежуточных вида амилоида-β с разной токсичностью найдены у мышей и в мозге людей с Альцгеймером
Авторы объединили сверхразрешающую микроскопию и одномолекулярную визуализацию, чтобы классифицировать промежуточные формы амилоида-β по повреждению мембран; в бляшки переходит лишь одна.
В журнале Nature Communications сообщили о двух функционально различных промежуточных формах амилоида-β (Aβ). Их нашли в рекомбинантном Aβ42, в нокин-модели болезни Альцгеймера у мышей и в посмертной ткани мозга человека с этим диагнозом. Авторы сочетали сверхразрешающую микроскопию и одномолекулярную функциональную визуализацию с кинетическим моделированием. Они классифицировали промежуточные формы по способности нарушать мембраны и связали эту активность с путями агрегации, которые их порождают nature.com
Nature Communicationsnature.comОткрыть источник ↗.
Анализ мембранных повреждений по одному агрегату
Болезнью Альцгеймера страдают более пятидесяти миллионов человек в мире. Авторы отмечают, что масса бляшек слабо коррелирует с когнитивным снижением, а иммунотерапия, направленная на удаление бляшек, дала лишь скромный клинический эффект. Агрегацию Aβ нельзя наблюдать напрямую в живом мозге человека, а гистология посмертной ткани даёт лишь статичные снимки.
Чтобы обойти это, команда создала цифровой анализ, который выявляет отдельные формы Aβ по их повреждающему потенциалу. Наноразмерные везикулы из липидов, имитирующих мембрану нейронов, наполнили Ca2+-чувствительным красителем Cal-520 в конъюгате с декстраном. Везикулы закрепили на покровном стекле в буфере с Ca2+. Если агрегат делает мембрану везикулы проницаемой, внешний Ca2+ проникает внутрь, и краситель начинает флуоресцировать.
Сигнал регистрировали сразу от сотен везикул методом флуоресцентной микроскопии полного внутреннего отражения (TIRF). Объём каждой везикулы — порядка аттолитров (10−18 л), а концентрации подобрали так, чтобы с везикулой в каждый момент встречался не более чем один агрегат. По данным авторов, анализ фиксирует события даже при прохождении одного иона Ca2+ nature.com
Nature Communicationsnature.comОткрыть источник ↗.
Две популяции промежуточных форм
Две популяции промежуточных форм присутствовали во всех трёх системах. Они образуются разными путями агрегации и различаются по нейротоксичности, количеству и чувствительности к ингибированию. Обе повреждают нейроны и глию, но лишь одна переходит в бляшки.
У мышей фармакологическое подавление этих промежуточных форм уменьшило массу бляшек, ослабило астроглиоз и улучшило когнитивные показатели. Данные по человеку получены на посмертной ткани. Авторы заключают, что пути образования промежуточных форм могут служить терапевтическими мишенями при болезнях неправильного сворачивания белков.
