Amiloid Beta Dinamikleri nedir?

Alzheimer hastalığının çok büyük bir oranda, sinir hücrelerinin arasındaki sinaptik boşluklarda ve beyindeki boşluklarda bir araya gelerek biriken amiloid beta ve tau proteinlerinden kaynaklandığını, Alzheimer hastalığının gelişimi ve semptomlarının görülmesine neden olduğunu biliyoruz.

Birçok protein, kendisi ile yüksek konsantrasyonlarda aynı ortamda bulunduğunda birleşerek çok sayıda üyesinin bir araya gelmesi ile küresel yumaklar halini alabilir. Oligomer adı verdiğimiz bu birikim proteinlerinin yanı sıra iğnemsi amiloid lifleri de bir araya gelerek birbirleri ile bağ kurarak plaklar halini alabilmektedir.

Bu protein agregasyonları birçok hastalığa sebep olabilir. Bunlardan birisi olan Alzheimer hastalığının da amiloid-β (Aβ) peptitleri yani proteinlerinin kendileri ile birleşmesi sonucu oluşan oligomerler ve amiloid lifleri dolayısıyla ortaya çıktığı ve gelişimini sürdürdüğü biliniyor.

Amiloid proteinlerinin birikimi hücre zarı gibi hidrofilik / hidrofobik arayüzlerin çevresinde hızlanmaktadır. Ancak bunun gerçek sebebinin ne olduğu henüz iyi derecede bilinmiyor.

Exploratory Research Center on Life and Living Systems ve Japonya’daki Institute for Molecular Science’tan araştırma ekipleri moleküler dinamik simülasyonları ve nükleer manyetik rezonans spektroskopi deneyleri ile bu noktayı anlamaya çalıştı. Bulgulara göre, amiloid peptitlerinin hidrofilik/hidrofobik yüzeylerde ve arayüzlere yakın yerlerde hızla bir araya gelme eğiliminde olduğu tekrar görüldü.

Bunun temel sebebinin ise amiloid betaların, bahsi geçen arayüzlerin etrafında, su çözeltilerinde olduğundan daha çok bulunmalarından kaynaklandığı gösterildi. Buna ek olarak β iğneciklerinin aşağıdaki görselde görüleceği gibi amiloid beta peptitlerinin yapısal olarak düz biçimde esneyebildikleri ve molekül içi hidrojen bağları kurabildiği gözlemlendi.

Tüm bunlar olurken bu eğilimdeki bir amiloid beta proteinin yanına kendi gibi bir esneyen amiloid beta proteini geldiğinde diğer ile birleşerek, birikmeye sebep olduğu ve bunu yeni hidrojen bağları kurarak bu süreci daha da uyarıp kolaylaştırdığı gösterildi.

Bu şekilde hücre zarı etrafında daha yoğun olmalarının amiloid beta birikiminin tek nedeni olmadığı aynı zamanda intramoleküler sebeplerinin olduğu ortaya koyulmuş oldu.

Böylelikle sinir hücrelerinin aralarındaki boşluklarda yani sinapslarda (elbette bu sinapslar hücre zarına yani hidrofilik/hidrofobik özellikleri olan arayüzlere yakın alanlar olduğundan) neden çokça biriktiği büyük ölçüde açıklanmış oldu. Bu da tedavi için farklı güzergahların hedef seçilebileceğini gösteriyor.

BİLİM FİLİ