חלבון עמילואיד בטא

החלבון ותפקידיו

עמילואיד הוא מונח בביוכימיה אשר מתאר משקעים חלבוניים. משקעים אלה הם למעשה חלקים של חלבון בשם APP, שחלבונים אחרים חתכו אותו למקטעים קצרים. למקטעים אלו קוראים עמילואיד- בטא, בעיה בתהליך החיתוך שלו גורמת לו להשתחרר מהתאים ולהיאגר ביניהם במצבורים המכונים פלאקים (קיפול חלבונים לא נכון, נראים כמו גושים) הפלאקים האלו הולכים וגדלים עד שתאי העצב בסביבתם מאבדים את הקשרים ביניהם ובהמשך תאי עצב אלו מתים., פלאקים דומים נמצאים בכמה גרסאות של דמנציה ומחלת השריר.
התפקוד הנורמלי של החלבון אינו מובן היטב. מחקר שהתפרסם בכתב העת Science Translational Medicine מציע את האפשרות שיש לחלבון עמילואיד בטא תפקיד חשוב והוא להגן על המוח מפני זיהומים של חיידקים ופטריות. החוקרים מצאו זאת בהמשך למאמר קודם שפורסם ב-2010, בו מצאו שהחלבון יכול להרוג פטריות בתרבית שפעילותו דומה למשפחת חלבונים אנטיביוטיים אשר המערכת החיסונית מייצרת.
מחקרים בבעלי חיים הראו שהיעדר חלבון עמילואיד בטא אינו מוביל לאובדן ברור של תפקוד פיזיולוגי כלשהו. למרות זאת נמצאו מספר פעילויות פוטנציאליות לחלבון. פעילויות כמו: הפעלת אנזימי קינאז, נוגד מתח חימצוני, רגולציה של הובלת כולסטרול ופעילות אנטי מיקרוביאלית.

הקשר של החלבון לאלצהיימר

ישנם הרבה אבחנות של דמנציה ואלצהיימר בעולם ועדיין חוקרים לא הצליחו למצוא למחלה הזו תרופה. המחלה היא מחלה קשה המתמקדת במערכת העצבים המרכזית, נפוצה בעיקר בקרב קשישים. הבינו שיכול להיות שהמחלה מתפרצת בגלל שינויים במבנה המוח ובדקו זאת-
לאחר בדיקה מצאו שינויים ברקמות המוח בצורה של קיפול חלבונים לא נכון (פלאק) וקשרים בסיבי הנוירונים. פלאק מתרחש כשחלבון אחר בממברנה השומנית שמקיפה את תאי העצב נחתכת על ידי אנזים מסוים. דבר זה יוצר חלבוני עמילואיד בטא. חלבונים אלה דביקים ויש להם נטייה להתקבץ ביחד. הגושים האלו הם אלו שיוצרים את הפלאקים. הגושים האלו חוסמים את האותות ובכך גם את התקשורת בין התאים, ונראה שהם גם גורמים לתגובות חיסוניות שגורמות להרס של תאי עצב מושבתים.
המדענים בטוחים בקשר בין עמילואיד-בטא לאלצהיימר, אך הם אינם בטוחים לגבי תפקידו ומשמעותו. לפי רוב המדענים, הפלאקים רעילים וגורמים למוות של התאים, לכן אם נעכב את היווצרותם של הפלאקים (הגושים שהוזכרו לפני כן) נוכל לעכב את מחלת האלצהיימר. אך לבינתיים, נכשלו כל הניסיונות לעכב את פעילות החלבונים או הפעילות ליצור חיסון נגד חלבון העמילואיד בטא.
דבר נוסף בו החוקרים עוסקים בו כבר שנים ארוכות- היא השאלה מי בא קודם- איזה חלבון הוא האחראי הראשי למחלת האלצהיימר? במשך תקופה ארוכה ההאשמה הייתה על הפלאקים והעמילואידים, אך לאחרונה מתחזקת גם גישת הטאו. כבר היו ניסיונות לפתח טיפולים נגד עמילואיד- בטא, אך מהסיבה שחלבון זה נמצא גם באנשים בריאים וגם בחולים (בצורה שונה אצל כל אחד), נראה כי הטיפול במחלה כרוך בתופעות לוואי רבות אשר עלולות להיות כלולות דלקות והצטברות של נוזלים במוח.

טיפולים מבוססים עמילואיד בטא

מעבודתו של (Schnk et al) נראה כי חיסון עם חלבון עמילואיד בטא יכול לעצור את פתולוגית העמילואיד והוא הוביל לשיפור אצל מודלים של עכברים. הרעיון הורחב כדי להראות שחיסון פסיבי עם נוגדנים של החלבון יכול להיות יעיל. כיום, הטיפול החיסוני עדיין נשאר בגישה המובילה לטיפול במחלת האלצהיימר.
חוקרים ישראלים גילו טיפול יעיל למחלת האלצהיימר, הם גילו מעכב יעיל של אנזים המעורב בתהליך של הניוון, והם מקווים לבחון בקרוב את יעילותו בבני אדם.
ייתכן כי מעכב זה הוא הצעד הראשון לפיתוח טיפול שהוא יעיל לאלצהיימר.
מחלת האלצהיימר מאופיינת בין היתר בהיווצרות צברים של מקטעי חלבון הקרויים עמילואיד בטא ששוקעים במוח, ובסבכים של סיבי חלבון הקרוי טאו, המצויים בתוך שלוחות תאי עצב. שני מאפיינים אלו מושפעים מהאנזים GSK-3. GSK-3 הוא אנזים המוסיף קבוצות זרחה (פוספט) לחלבונים. פעילות האנזים מעודדת הצטברות של עמילואיד בטא ובכך בעצם מונע את פינויים ופירוקם של הצברים החלבוניים. זוהי אחת מהפעולות הגורמות לכך שהאנזים יהיה קשור בתהליך הטיפול באלצהיימר.