Białko tau łączone może chronić komórki mózgowe?

Naukowcy zbadali rolę, jaką białko tau pełni w naszych organizmach. Mimo złej sławy związanej z jego udziałem w chorobach neurodegeneracyjnych, okazało się, iż bierze udział również w procesach korzystnych dla naszego zdrowia. Odkrycie to daje nadzieję na opracowanie skuteczniejszych metod leczenia, skupiających się na protekcyjnej funkcji białka tau.

Białko tau — co to jest ?

Białko tau znajduje się w komórkach nerwowych mózgu. Odpowiada za stabilizację mikrotubul, które tworzą szkielet komórek nerwowych i są najważniejsze dla transportu substancji wzdłuż aksonów. Poprzez wpływ jaki wywiera na komunikację między neuronami białko tau odgrywa również istotną rolę w tworzeniu się elastycznych połączeń synaptycznych.

Niestety czasem dochodzi do patologicznych modyfikacji białka tau. Wtedy jego agregacja i odkładanie się w tkance mózgowej może prowadzić do rozwinięcia chorób neurodegeneracyjnych. Choroby związane z nieprawidłową funkcją tau (tzw. tauopatie) to między innymi choroba Alzheimera oraz zwyrodnienie czołowo-skroniowe.

Białko tau a szkodliwe procesy metaboliczne

Naukowcy z Baylor College of Medicine oraz Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute (Duncan NRI) w Texas Children’s Hospital wykazali, iż białko tau może chronić neurony przed reaktywnymi formami tlenu (ROS). Są to o wysoce reaktywne cząsteczki zawierające tlen, które powstają w komórkach jako produkty uboczne procesów metabolicznych. W małych ilościach pełnią ważne funkcje sygnalizacyjne w komórkach, jednak w nadmiarze mogą powodować szkody i prowadzić do stresu oksydacyjnego.

Czym jest stres oksydacyjny?

Stres oksydacyjny to zjawisko wysoce niekorzystne, które przyczynia się do uszkodzeń komórek oraz przyspiesza ich starzenie. Może również odgrywać kluczową rolę w rozwoju wielu chorób, w tym nowotworów, chorób sercowo-naczyniowych oraz zaburzeń neurodegeneracyjnych. Komórkami szczególnie podatnymi na stres oksydacyjny są neurony.

Stres oksydacyjny wywiera istotny wpływ na lipidy, prowadząc do procesu ich peroksydacji. W jego wyniku dochodzi do uszkodzenia błon komórkowych oraz powstawania toksycznych produktów. To natomiast może sprzyjać rozwojowi miażdżycy, chorób neurodegeneracyjnych, a także nowotworów.

Nasz mózg podejmuje działania, aby przeciwdziałać temu szkodliwemu procesowi. Jedną z opisywanych w ostatnich latach strategii jest transport toksycznie peroksydowanych lipidów do sąsiadujących komórek glejowych. Są tam one magazynowane w kroplach lipidowych celem ich neutralizacji i późniejszego usunięcia.

Protekcyjna rola białka tau

W badaniu naukowcy skupili się na dokładniejszym poznaniu roli białka tau w tworzeniu kropelek lipidowych w komórkach glejowych. Ekspresja prawidłowego białka była w tym procesie całkowicie wystarczająca, jednak w przypadku jego mutacji komórki glejowe nie były zdolne do tworzenia kropelek lipidowych w odpowiedzi na neuronalne ROS. Ponadto badacze wykazali, iż białko tau pełni rolę regulatora całego procesu — zarówno jego nadmiar, jak i niedobór niosą negatywne konsekwencje.

Odkrycie ochronnej funkcji białka tau otwiera drzwi potencjalnym nowym strategiom spowalniania, odwracania i leczenia chorób neurodegeneracyjnych, takich jak na przykład choroba Alzheimera.

Badanie opublikowane zostało w czasopiśmie Nature Neuroscience.