Już wiele lat temu ustalono, że jednym z kluczowych elementów związanych z chorobą Alzheimera jest ufosforylowana forma białka tau. Na skutek przyłączania nadmiaru grup fosforanowych, pierwotnie nieszkodliwe tau zaczyna się zlepiać i tworzyć charakterystyczne splątki wewnątrz neuronów. Struktury te są kluczowym znakiem rozpoznawczym choroby. Nowe badanie naukowców Mass General Brigham przy Uniwersytecie Harvarda sugeruje, że ten proces może być skutkiem reakcji obronnej mózgu na infekcję.

- Jako genetyk od dawna zastanawiałem się, dlaczego w toku ewolucji utrwaliły się mutacje genów zwiększające ryzyko choroby Alzheimera. Nasze najnowsze ustalenia wskazują, że wiele cech uznawanych dziś za czysto patologiczne mogło w przeszłości mieć znaczenie ochronne - wyjaśnił współautor badania prof. Rudolph Tanzi.

Jego zdaniem w dawnych czasach, gdy średnia długość życia człowieka nie przekraczała 30 lat, predyspozycje do odkładania amyloidu, powstawania splątków tau i reakcji zapalnych mogły zwiększać szanse przeżycia w środowisku pełnym patogenów i ryzyka infekcji. Wraz z wydłużeniem życia te same mechanizmy zaczęły jednak sprzyjać rozwojowi choroby neurodegeneracyjnej.

- W połączeniu z naszymi wcześniejszymi wynikami, które pokazały, że beta-amyloid działa jak białko przeciwdrobnoustrojowe, coraz wyraźniej widać, że patologia alzheimera mogła ewoluować jako złożony system obronny mózgu - powiedział.

Do badania naukowcy wykorzystali hodowle ludzkich neuronów, które zakażono wirusem opryszczki typu 1 (HSV-1), aby sprawdzić, jak infekcja wpływa na ich funkcjonowanie oraz na białko tau. Okazało się, że obecność wirusa prowadzi do nadmiernej fosforylacji tau i powstawania agregatów przypominających zmiany obserwowane w mózgach osób z chorobą Alzheimera.

Dalsze testy potwierdziły, że tau potrafi wiązać się z kapsydem wirusa, czyli jego osłonką, neutralizując zdolność HSV-1 do zakażania kolejnych komórek. W ten sposób białko działało ochronnie, zatrzymując wirusa i ograniczając jego rozprzestrzenianie się w tkance nerwowej.

Co ciekawe, badacze zauważyli, że proces ten może sam się wzmacniać. Neurony zakażone HSV-1 uwalniały ufosforylowane tau w trakcie tworzenia splątków, a uwolnione białko wiązało kolejne cząstki wirusa, blokując ich działanie.

Jak podsumowali autorzy publikacji, udało im się pokazać nową, nieznaną wcześniej rolę tau jako białka przeciwwirusowego, działającego prawdopodobnie przeciwko różnym wirusom. - Splątki mogły pierwotnie powstawać w odpowiedzi na amyloid i infekcję wirusową, aby zapobiec przenoszeniu się patogenów z neuronu na neuron - powiedzieli.

Jak podkreślili, odkrycie to nie zmienia faktu, iż nagromadzenie tau i amyloidu jest szkodliwe dla mózgu. Sugeruje jednak, że procesy leżące u podstaw choroby Alzheimera mogą mieć swoje źródło w mechanizmach obronnych, które w innych warunkach ewolucyjnych sprzyjały przeżyciu.

Katarzyna Czechowicz (PAP)

kap/ agt/