Бета секретаза

Най- Бета секретаза принадлежи към семейството на протеазите. Той участва в образуването на бета-амилоид, който поема важни задачи при предаването на информация в мозъка. В същото време бета секретазата и бета амилоидът играят важна роля в развитието на болестта на Алцхаймер.

Какво е Beta Secretase?

Бета секретазата принадлежи към групата на протеазите, които разделят протеините в определени точки. Той се намира в мембраната на ендоплазмения ретикулум и апарата на Голджи. Техният активен център съдържа два остатъка от аспартат.

Този активен център е разположен в областта на допълнителната мембрана. Бета секретазата е известна още като аспартатна протеаза. В своята активна форма той е димер.В допълнение към бета-секретазата има и алфа- и гама-секретаза. И трите протеази разграждат протеина APP (амилоиден предшественик протеин). Бета-амилоидите се образуват по време на бета и гама секретаза. Точната функция на APP все още не е известна. Изглежда обаче, амилоидите играят важна роля в предаването на информация. По-известно е обаче, че бета амилоидите играят важна роля в развитието на болестта на Алцхаймер. Те могат да се отлагат в мозъка като амилоидни плаки.

Функция, ефект и задачи

Функцията на бета секретазата е да разгражда протеиновия APP до бета амилоиди. Има два бета-амилоида, известни като amyloid-beta 40 и amyloid-beta 42. Те са създадени с помощта на двата ензима бета-секретаза и гама-секретаза. Бета амилоидите имат антимикробен ефект.

В същото време те участват в изграждането на миелиновите обвивки на нервните влакна. Амилоидите обаче също са невротоксични. Те образуват така наречените амилоидни плаки в мозъка, които могат да доведат до болестта на Алцхаймер. Тези токсични плаки възникват само когато протеиновият APP се разцепва за първи път от бета секретаза. Когато се разделят на алфа секретазата, се образуват водоразтворими протеини, които не образуват плаки. Определено количество бета-амилоиди обаче е необходимо за предаване на информация към невроните. Научните изследвания дори показват, че бета амилоидите играят централна роля в предаването на информация в мозъка. Механизмът на процесите все още не е достатъчно известен.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

Бета секретазата се съдържа във всяка телесна клетка като трансмембранен компонент в ендоплазмения ретикулум и апарата Голджи. При нормален метаболизъм, той постоянно произвежда бета амилоиди, като разцепва APP за антимикробна защита. Бета-амилоидите не се отлагат там. По-голямата част от протеина APP стърчи от клетката. По-малката част е в клетката. Това е така наречената трансмембранна молекула.

В допълнение към бета-секретазата, алфа-секретазата разделя протеина APP на по-малки, не-амилоидни молекули, които обаче са водоразтворими и не се отлагат никъде. За разлика от бета-амилоидите, протеините, образувани от алфа-амилоидите, имат невропротективни свойства. Те предпазват мозъка от невротоксични плаки. Когато протеиновият APP се раздели на бета секретаза, първо се разделя и водоразтворима част. След това, като втори етап, останалата молекула се разделя чрез гама секретаза в бета амилоид и във вътреклетъчния домен на APP.

Болести и разстройства

Ролята на бета-секретазата във връзка с развитието на болестта на Алцхаймер е добре известна. Когато концентрацията на бета-амилоидите се повиши, те могат да бъдат отложени като амилоидни плаки в мозъка. Това води до смъртта на невроните и по този начин до атрофия на мозъка.

Механизмът, по който се развиват сенилни плаки, все още не е напълно изяснен. Бета-амилоидите имат важни функции в организма. По-специално те играят централна роля в обработката на информация. Въпреки това, когато концентрацията им стане твърде висока, те се отлагат като плаки между невроните. Има два конкуриращи се пътя на разделяне на ПРП-предшественика. APP или се разгражда на водоразтворими компоненти от алфа секретаза, или в бета амилоиди от бета и гама секретаза. И двете реакции са в баланс помежду си. Ако това равновесие се измести в полза на втория път на разрушаване, се развива болестта на Алцхаймер.

Открити са няколко мутации като причина. Въпреки това, никакви мутации, които засягат бета-секретазата, не играят роля. Освен всичко друго, генетично модифицираният APP може да увеличи риска от болестта на Алцхаймер. Протеиновият APP е кодиран от ген на хромозома 21. Мутация на този ген може да доведе до болестта на Алцхаймер. Синдромът на Даун също има повишена вероятност от развитие на деменция на базата на сенилни плаки. Концентрацията на протеина APP се увеличава тук, тъй като хромозома 21 присъства три пъти. Като цяло причината за заболяването все още не е напълно изяснена. В допълнение към генетичните фактори се обсъждат и възпалителни процеси в мозъка, инфекции с приони, диабет, високи нива на холестерол, травми и влияния на околната среда.

Предполага се, че повишените концентрации на алуминий в храната могат да причинят болестта на Алцхаймер. В крайна сметка обаче условието за заболяването винаги е образуването на сенилни амилоидни плаки от бета амилоидите. Заболяването на Алцхаймер се характеризира с нарастваща деменция. Когнитивните резултати намаляват и ежедневните дейности стават все по-трудни за справяне.

Лечебно лечение на болестта все още не е възможно. Само болестният процес може да се забави. В момента се правят усилия за разработване на така наречените инхибитори на бета-секретазата. Това са лекарства, за които се предполага, че инхибират активността на бета секретазата, за да се спре болестният процес при болестта на Алцхаймер. Засега на пазара няма инхибитори на бета-секретаза. Съответното разработване на лекарства все още е в ранен етап. Според общите оценки, въвеждането на лекарство срещу болестта на Алцхаймер се очаква най-рано от 2018 г.