Поток перистальтического насоса: потенциальный триггер агрегации амилоидного белка
Фактор, который переносит вас через грань между риском заболевания и фактическим развитием заболевания, не всегда ясен. Теперь исследователи из Японии сообщают об одном факторе, который заставляет проблемные белки вести себя плохо. В исследовании, недавно опубликованном в npj Biosensing , исследователи из Университета Осаки показали, что высокая скорость потока жидкости может привести к тому, что склонные к агрегации белки начнут слипаться.
Амилоидоз лежит в основе нескольких серьезных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. Этот процесс включает образование амилоидных фибрилл, кристаллоподобных скоплений неправильно свернутых белков, которые слипаются, когда белки сильно сконцентрированы (перенасыщены) в жидкостях, таких как кровь или спинномозговая жидкость.
«Амилоидоз — это серьезная проблема в нашем стареющем обществе, поскольку пожилые люди более склонны к развитию этих состояний», — говорит ведущий автор исследования Юджи Гото. «Хотя исследования показали, что перенасыщение является необходимым условием для образования амилоидных фибрилл, факторы, которые на самом деле вызывают агрегацию белков в перенасыщенных жидкостях, остаются неясными».
Чтобы решить эту проблему, исследователи пропустили модель амилоидобразующего белка, лизоцима куриного белка, через перистальтический насос, аналогичный тем, которые используются для диализа. Затем они использовали флуоресцентную детекцию для мониторинга образования амилоида лизоцима куриного белка , когда он продвигался через насосную систему.
«Результаты оказались весьма интригующими», — объясняет Хироцугу Оги, старший автор. «Поток через систему перистальтического насоса эффективно запускал образование амилоида лизоцимом куриного белка».
Затем исследователи протестировали амилоидообразующие белки, связанные с человеческими заболеваниями, включая α-синуклеин, амилоид β 1-40 и β2-микроглобулин, и обнаружили, что они также образовывали амилоиды в системе перистальтического насоса. Их расчеты показали, что сдвиговое напряжение в жидкости, вызванное насосным движением, механически нарушало пересыщение, вызывая образование амилоида.
«Наши результаты показывают, что сдвиговые силы течения в различных жидкостях нашего организма, таких как кровь и спинномозговая жидкость , могут вызывать образование амилоида», — говорит Гото.
Учитывая, что некоторые медицинские процедуры , такие как диализ, используют перистальтические насосы, возможно, что это может быть еще одним триггером амилоидоза. Понимание влияния сдвигающих сил на перенасыщение белка может прояснить, как амилоидные агрегаты начинают формировать зародыши, и помочь разработать стратегии лечения.