Группа российских учёных из Санкт-Петербурга впервые показала, что в миелиновой оболочке, покрывающей нейроны, находятся амилоидные фибриллы белка MBP. Эти устойчивые структуры способны создавать почти совершенную изоляцию аксонов, что позволяет нервным импульсам быстро и чётко передаваться по нервной системе. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе РАН.
Миелин — это особый слой вокруг длинных отростков нервных клеток (аксонов), который играет роль «изоляционной обмотки». Благодаря миелину сигналы по нервам проходят с огромной скоростью. В мозге эту оболочку формируют отростки особых клеток — олигодендроцитов. При этом каждый олигодендроцит способен «обвить» собой участки аксонов сразу нескольких нейронов, причём выбирает те, которые сильнее других участвуют в работе мозга.
Даже минимальное нарушение миелиновой оболочки отрицательно сказывается на обучении и запоминании, а такие болезни, как рассеянный склероз, приводят к разрушению этой изоляции и серьёзным нервным расстройствам.
Главной загадкой долгое время оставалось, как белки внутри миелина формируют столь плотную и устойчивую структуру. Электронные микроскопы показывали, что между мембранами в оболочке есть плотная линия, а ключевым «строительным материалом» здесь служит белок MBP, который удерживает мембраны вместе. Но детальный механизм его работы было неясен.
Теперь учёные доказали: этот белок собирается в длинные амилоидные фибриллы — компактные нитевидные структуры, отличающиеся невероятной прочностью.
В отличие от токсичных амилоидов, которые участвуют в развитии болезней Альцгеймера и Паркинсона, фибриллы MBP не вредят, а наоборот, защищают нервные клетки, позволяя работать мозгу максимально эффективно. Это подтверждено как на крысах, так и у позвоночных других видов — например, у лягушек, черепах и куриц.
Для окончательного подтверждения учёные провели серию экспериментов: выделили белок MBP из мозга, окрасили его специальными красителями, указывающими на наличие амилоидных структур, и исследовали его под микроскопом.
Результаты однозначно указывают: именно амилоидные фибриллы MBP отвечают за ключевой элемент структуры миелина, так называемую электронно-плотную линию.
В ходе анализа структуры выяснилось, что именно центральная часть молекулы MBP формирует амилоидные фибриллы, создавая полезную для нервных клеток суперизоляцию. Открытие значительно продвигает понимание того, как работает наш мозг, и может стать шагом к новым методам лечения демиелинизирующих заболеваний.
Белки способствуют повреждениям сердца. Исследователи обнаружили, что процесс инициируется белком MICU3, который заставляет митохондрии накапливать избыточный кальций, повреждая их.