Новое исследование, опубликованное в Nature, пролило свет на отмеченную ранее связь врожденного иммунитета и болезни Альцгеймера.
Белок IFITM3, относящийся к врожденному иммунитету, под действием провоспалительных цитокинов начинает обильно синтезироваться и взаимодействовать с ферментом γ-секретазой, повышая ее активность. В результате этого усиливается образование β-амилоида – одного из основных патологических звеньев недуга.
О наличии связи между активностью врожденного иммунитета и развитием болезни Альцгеймера ученые подозревали давно и даже получили подтверждения своим подозрениям. Однако конкретные молекулярные механизмы, связывающие два таких, казалось бы, несвязанных аспекта функционирования организма, как врожденный иммунитет и образование амилоидов, стали проясняться лишь сейчас.
Как показало недавнее исследование, белок врожденного иммунитета IFITM3, который задействован в иммунном ответе на вирусные инфекции, под действием провоспалительных цитокинов, выделяемых нейронами и астроцитами, начинает обильно экспрессироваться и взаимодействовать с ферментом γ-секретазой, повышая его активность. Вследствие этого взаимодействия образование β-амилоида возрастает, что и запускает развитие болезни Альцгеймера.
Белок γ-секретаза, точнее, γ-секретазный белковый комплекс, представляет собой трансмембранную протеазу, один из субстратов которой – белок-предшественник амилоида. Именно благодаря ей предшественник «разрезается» на отдельные молекулы β-амилоида. Американские ученые показали, что в состав γ-секретазного комплекса входит IFITM3, причем связывается он вблизи активного центра фермента. Частота таких взаимодействий увеличивается по мере роста интенсивности синтеза IFITM3, который происходит под действием провоспалительных цитокинов, выделяемых нейронами и астроцитами.
Связывание IFITM3 с γ-секретазой имеет важное функциональное значение: активность комплекса возрастает, в том числе и по отношению к предшественнику амилоида, из-за чего повышается производство самого β-амилоида. Интересно, что на уровень экспрессии IFITM3 влияют не только провоспалительные цитокины. У мышей с возрастом экспрессия IFITM3 повышается более чем в два раза!
Связь уровня экспрессии IFITM3 и болезнью Альцгеймера нашла свое подтверждение и на реальных пациентах: у больных уровень экспрессии этого белка в височной коре существенно больше, чем у здоровых людей. Кроме того, в коре и гиппокампе человека экспрессия IFITM3 тоже увеличивается с возрастом.
Так что давно витавшая в воздухе идея связи воспаления нервной ткани и болезни Альцгеймера наконец нашла убедительное подтверждение на уровне конкретных молекул.
Текст: Елизавета Минина