Нанопластинки оксида графена снижают токсичность белков Альцгеймера
Исследователи из Технологического университета Чалмерса (Швеция) показали, что клетки дрожжей, накапливающие неправильно свернутые амилоидные пептиды, могут восстанавливаться после обработки нанопластинками оксида графена. Это открытие может иметь значение для борьбы с болезнью Альцгеймера.
Проблема амилоидных пептидов
- Вероятным ранним фактором развития болезни Альцгеймера является накопление в мозге молекул амилоидных пептидов, в частности, формы Aβ42, наиболее склонной к агрегации.
- Эти агрегаты вызывают гибель клеток и обнаруживаются в мозге пациентов. Они запускают каскад вредных процессов в нейронах, включая стресс эндоплазматического ретикулума, дисфункцию митохондрий и повышение выработки активных форм кислорода.
- Эффективных стратегий лечения амилоидных накоплений в мозге до сих пор не существует.
Модель на дрожжах
Исследование проводилось на клетках пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae, которые служили in vivo моделью для человеческих нейронов, пораженных болезнью Альцгеймера. Эта модель демонстрирует ускоренное старение, клеточный стресс и дисфункцию.
Механизм действия оксида графена
Обработка нанопластинками оксида графена привела к снижению уровня агрегированных амилоидных пептидов в дрожжевой модели. Исследование, опубликованное в журнале Advanced Functional Materials, объясняет механизм этого эффекта:
- Прямой путь: Оксид графена, попадая в живые клетки, взаимодействует с биомолекулами и препятствует процессам самосборки белков, предотвращая накопление Aβ42 и способствуя распаду существующих агрегатов.
- Косвенный путь: Оксид графена влияет на метаболизм клеток, активируя определенные гены стрессового ответа. Это повышает устойчивость клеток к неправильно свернутым белкам и окислительному стрессу.
Перспективы и дальнейшие шаги
- Оксид графена уже показал способность снижать токсические эффекты белковых агрегатов, специфичных для болезни Хантингтона, в дрожжевой модели.
- Следующими шагами будут исследование возможности создания на основе оксида графена системы доставки лекарств для болезни Альцгеймера и тестирование его эффектов на моделях других нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона.