Всё начинается из-за накопления в клетках неправильно свёрнутых белковых молекул. Как показывают эксперименты, это может происходить из-за того, что нервная система сама запрещает клеткам активировать молекулярные механизмы по ремонту повреждённых белков.

Спектр известных нейродегенеративных заболеваний довольно широк: среди самых известных можно назвать синдромы Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона и боковой амиотрофический склероз. Все они неизлечимы, можно лишь замедлить их развитие, и у всех в основе лежит сходный молекулярный механизм.

Некоторые белки в клетке то ли из-за мутаций, то ли из-за повреждений приобретают неправильную пространственную укладку и образуют губительные нерастворимые белковые отложения — амилоиды.

Рис. 1. Шаперон — белковая машина, помогающая другим белкам приобрести правильную пространственную конформацию. (Фото Laguna Design).

Но на самом деле природа предусмотрела возможность появления неправильно свёрнутых белковых молекул и снабдила клетки специальным шаперонным механизмом, который при появлении таких белков активируется и помогает им приобрести правильную 3D-структуру. В общем, как рассудили исследователи из Северо-Западного университета (США), причина нейродегенеративных заболеваний не в самих белках, а в том, что механизм, следящий за их состоянием, не активируется.

Исследования, проведённые на нематоде Caenorhabditis elegans, показали, что при заболеваниях, связанных с неправильно свёрнутыми белками, нервная система посылает сигнал, который подавляет работу «ремонтной службы». Молекулярные машины, отвечающие за восстановление у белков пространственной структуры, находятся в полном порядке, но им запрещено вмешиваться.

В эксперименте неправильно свёрнутые белки накапливались в мышечных клетках мышц и кишечника. За реакцию клеток на аккумуляцию таких белков отвечают специальные термосенсорные нейроны, которые реагируют на тепловой шок, сопровождающийся нарушениями в строении белковых молекул. По словам авторов статьи, опубликованной в журнале PNAS, нейрон может ошибиться и продолжать уверять больную клетку, что поводов для беспокойства нет. Система ремонта белков блокируется, и состояние клетки усугубляется. Но если подавить этот ложный нервный сигнал, то молекулярные ремонтные машины активируются и начнут исправлять повреждённые белки.

Точно так же могут обстоять дела не только в клетках мышц, но и в собственно нервных клетках, которые при подобных расстройствах заполняются нерастворимым осадком из неправильно свёрнутых белковых молекул. Нейроны, отдающие приказ начать ремонт белков, реагируют не только на повышение температуры, но и на стрессы другого рода. Исследователи не знают, почему они начинает ошибаться и подавлять систему шаперонов, следящих за состоянием белковых молекул, но по крайней мере такие результаты открывают новое поле для исследования причин всего комплекса этих тяжёлых заболеваний.

Теоретически если суметь подавить пресловутый сигнал, убеждающий клетку в том, что всё в порядке, организм сможет исправить положение и побороть начинающееся нейродегенеративное расстройство своими силами.