Известно, что молекула зеленого чая, EGCG, разрушает тау-волокна — длинные многослойные нити, образующие клубки, которые атакуют нейроны, вызывая их гибель.
В статье, опубликованной в Nature Communications, биохимики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе описывают, как EGCG слой за слоем расщепляет тау-волокна. Они также показывают, как они обнаружили другие молекулы, которые, вероятно, работают так же, что сделало бы их лучшими потенциальными кандидатами на лекарства, чем EGCG, который не может легко проникнуть в мозг. Открытие открывает новые возможности для борьбы с болезнью Альцгеймера, Паркинсона и родственными заболеваниями путем разработки лекарств, которые воздействуют на структуру тау-волокон и других амилоидных фибрилл. Об этом пишет Medical Xpress.
Тысячи J-образных слоев молекул тау, связанных вместе, образуют тип амилоидных фибрилл, известных как клубки, впервые обнаруженные столетие назад Алоисом Альцгеймером в посмертном мозге пациента с деменцией. Эти волокна растут и распространяются по всему мозгу, убивая нейроны и вызывая атрофию мозга. Многие ученые считают, что удаление или разрушение тау-волокон может остановить прогрессирование деменции.
«Если бы мы могли расщепить эти волокна, мы могли бы остановить гибель нейронов, — сказал Дэвид Айзенберг, профессор химии и биохимии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. — Промышленность, как правило, потерпела неудачу в этом, потому что они в основном использовали большие антитела, которые с трудом проникают в мозг. В течение нескольких десятилетий ученым было известно, что в зеленом чае есть молекула под названием EGCG, которая может разрушать амилоидные волокна, и именно здесь наша работа отличается от остальных».
EGCG широко изучался, но никогда не использовался в качестве лекарства от болезни Альцгеймера, потому что его способность разрушать тау-волокна лучше всего работает в воде, и он нелегко проникает в клетки или в мозг. Кроме того, как только EGCG попадает в кровоток, он связывается со многими белками, помимо тау-волокон, что ослабляет его эффективность.
Чтобы исследовать механизмы, с помощью которых EGCG разрушает тау-волокна, исследователи извлекли тау-клубки из мозга людей, умерших от болезни Альцгеймера, и инкубировали их в течение различного времени с EGCG. В течение трех часов половина волокон исчезла, а те, что остались, частично разрушились. Через 24 часа все волокна исчезли. Фибриллы на средней стадии деградации, вызванной EGCG, подвергали мгновенной заморозке, и изображения этих замороженных образцов показывали, как EGCG расщепляет фибриллы на, по-видимому, безвредные кусочки.
Кевин Мюррей из отделения неврологии Университета Брауна, определил конкретные места, называемые фармакофорами, на тау-волокне, к которому прикреплены молекулы EGCG. Затем он провел компьютерное моделирование библиотеки из 60 000 дружественных к мозгу и нервной системе малых молекул, способных связываться с одними и теми же участками. Он обнаружил несколько сотен молекул размером не более 25 атомов, и все они способны еще лучше связываться с фармакофорами тау-волокон. Эксперименты с лучшими молекулами-кандидатами, идентифицированными в результате компьютерного скрининга, выявили около полудюжины молекул, которые разрушали тау-волокна.
«Используя суперкомпьютерные ресурсы, доступные в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, мы можем просматривать обширные библиотеки лекарств практически до того, как потребуются какие-либо лабораторные эксперименты», — сказал Мюррей.
Некоторые из этих основных соединений, в первую очередь молекулы, называемые CNS-11 и CNS-17, также остановили распространение волокон от клетки к клетке. Авторы полагают, что эти молекулы являются кандидатами на лекарства, которые могут быть разработаны для лечения болезни Альцгеймера.
Статья «Открытие малых молекул, основанных на структуре, которые расщепляют тау-фибриллы, полученные из ткани болезни Альцгеймера in vitro», была опубликована в Nature Communications.
О том,какое действие зеленый чай оказывает на уровень сахара в организме, а также на здоровье кишечника — читайте далее.