Zó zijn in zieke hersens de eiwit-resten gestapeld

Dementie

Eiwitophopingen in de hersenen zijn mogelijk de oorzaak van de ziekte van Alzheimer. Hoe die eiwitresten zijn gestapeld, laten Nederlandse en Duitse onderzoekers hier zien.

Foto : Forschungszentrum Jülich / HHU Düsseldorf / Gunnar Schröder

Demente mensen met de ziekte van Alzheimer hebben eiwitophopingen in hun hersencellen. Die plaques ontstaan uit vezels met gestapelde restanten van het eiwit bèta-amyloïde.

Een klein stukje van zo’n amyloïdevezel staat hier op de foto. De gedetailleerde structuur is vastgesteld met een paar technieken: allereerst cryo-elektronenmicroscopie, waarna de structuur werd verfijnd door NMR- en röntgendiffractiemetingen. Het is werk van Duitse onderzoeksinstituten en de Universiteit Maastricht, vrijdag gepubliceerd in Science.

Bèta-amyloïde is een veelvoorkomend eiwit in de hersenen. Eiwitten bestaan uit ketens aminozuren. Normaal breekt een cel overbodig geworden eiwitten af en de vrijgekomen aminozuren worden hergebruikt. Maar met de afbraak van deels afgebroken bèta-amyloïde, van 42 aminozuren lang, hebben veel cellen problemen. Ze blijven in de cel achter.

Die brokstukken bèta-amyloïde stapelen zich op in vezels. Iedere horizontale streep in dit model is zo’n brok bèta-amyloïde. Het eiwitje ligt geslingerd, vrijwel plat, bovenop een soortgelijk molecuul. De vezel bestaat uit twee naast elkaar staande stapels eiwitresten.

Het is niet zeker dat dit dé structuur van amyloïdevezels is. Het is in elk geval één structuur. De onderzoekers laten zien dat een paar bekende genmutaties die tegen alzheimer beschermen of de ziekte juist bevorderen, in deze structuur aanwijsbaar het ontstaan van de vezels bevorderen of juist verhinderen.