Betasekretase

Det Betasekretase hører til protease-familien. Det er involveret i dannelsen af ​​beta-amyloid, der påtager sig vigtige opgaver i transmission af information i hjernen. Samtidig spiller beta-sekretase og beta-amyloid en vigtig rolle i udviklingen af ​​Alzheimers sygdom.

Hvad er Beta Secretase?

Betasekretase hører til gruppen af ​​proteaser, der opdeler proteiner på bestemte punkter. Det er placeret i membranen i det endoplasmatiske retikulum og Golgi-apparatet. Deres aktive center indeholder to aspartatrester.

Dette aktive center er placeret i det ekstra membranområde. Betasekretase er også kendt som aspartatprotease. I sin aktive form er det en dimer. Foruden beta-sekretase er der også alfa- og gammasekretase. Alle tre proteaser nedbryder protein APP (amyloidprækursorprotein). Beta-amyloider dannes under beta- og gammasekretase. Den nøjagtige funktion af APP er endnu ikke kendt. Amyloiderne synes imidlertid at spille en vigtig rolle i transmission af information. Hvad der imidlertid er bedre kendt, er, at beta-amyloider spiller en vigtig rolle i udviklingen af ​​Alzheimers sygdom. De kan deponeres i hjernen som amyloide plaques.

Funktion, effekt og opgaver

Betasekretasens funktion er at nedbryde protein APP til beta-amyloider. Der er to beta-amyloider, der er kendt som amyloid-beta 40 og amyloid-beta 42. De oprettes ved hjælp af de to enzymer beta-secretase og gamma-secretase. Betamyloiderne har en antimikrobiel effekt.

Samtidig er de involveret i opbygningen af ​​nervelinjens myelinskeder. Amyloiderne er imidlertid også neurotoksiske. De danner såkaldte amyloide plaques i hjernen, hvilket kan føre til Alzheimers sygdom. Disse giftige plaques opstår kun, når protein APP først spaltes af beta-sekretase. Når de deles med alfa-sekretase, dannes vandopløselige proteiner, der ikke danner plaques. En vis mængde beta-amyloider er imidlertid nødvendig for transmission af information til neuronerne. Videnskabelig forskning har endda vist, at beta-amyloider spiller en central rolle i transmission af information i hjernen. Mekanismen for processerne er endnu ikke tilstrækkeligt kendt.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Betasekretase er indeholdt i hver kropscelle som en transmembrane komponent i det endoplasmatiske retikulum og Golgi-apparatet. Ved normal metabolisme producerer den konstant beta-amyloider ved at spalte APP til antimikrobielt forsvar. Beta-amyloiderne deponeres ikke der. Det meste af protein-APP stikker ud af cellen. Den mindre del er i cellen. Det er et såkaldt transmembranmolekyle.

Foruden beta-sekretase opdeler alfa-sekretase også protein APP i mindre, ikke-amyloide molekyler, som imidlertid er vandopløselige og ikke deponeres nogen steder. I modsætning til beta-amyloiderne har proteiner dannet af alfa-amyloider neurobeskyttende egenskaber. De beskytter hjernen mod neurotoksiske plaques. Når protein APP opdeles med beta-sekretase, deles også en vandopløselig del først af. Derefter, som et andet trin, deles det resterende molekyle ved gammasekretase i en beta-amyloid og ind i det intracellulære domæne i APP.

Sygdomme og lidelser

Betasekretasens rolle i forbindelse med udviklingen af ​​Alzheimers sygdom er velkendt. Når koncentrationen af ​​beta-amyloider øges, kan de deponeres som amyloidplaques i hjernen. Dette fører til død af neuroner og dermed til atrofi i hjernen.

Mekanismen, som senile plaques udvikler sig, er endnu ikke fuldt ud forstået. Beta-amyloider har vigtige funktioner i organismen. De spiller især en central rolle i informationsbehandlingen. Når deres koncentration bliver for høj, deponeres de imidlertid som plaques mellem neuronerne. Der er to konkurrerende veje til opdeling af forløberen APP. APP opdeles enten i vandopløselige komponenter af alfa-sekretase eller til beta-amyloider af beta- og gammasekretase. Begge reaktioner er i balance med hinanden. Hvis denne ligevægt forskydes til fordel for den anden nedbrydningsvej, udvikles Alzheimers sygdom.

Flere mutationer blev opdaget at være årsagen. Imidlertid spiller ingen mutationer, der påvirker beta-sekretase, en rolle. En genetisk modificeret APP kan blandt andet øge risikoen for Alzheimers sygdom. Proteinet APP kodes for et gen på kromosom 21. En mutation af dette gen kan føre til Alzheimers sygdom. Downs syndrom har også en øget sandsynlighed for at udvikle demens baseret på senile plaques. Koncentrationen af ​​protein APP øges her, fordi kromosom 21 er til stede tre gange. Samlet set er årsagen til sygdommen endnu ikke fuldt ud forstået. Foruden genetiske faktorer diskuteres inflammatoriske processer i hjernen, infektioner med prioner, diabetes, høje kolesterolniveauer, traumer og miljøpåvirkninger.

Det er blevet antydet, at øgede aluminiumkoncentrationer i fødevarer kan forårsage Alzheimers. I sidste ende er betingelsen for sygdommen dog altid dannelsen af ​​senile amyloidplaques fra beta-amyloider. Alzheimers sygdom er kendetegnet ved stigende demens. Kognitiv præstation falder, og daglige aktiviteter bliver stadig sværere at håndtere.

En helbredende behandling af sygdommen har endnu ikke været mulig. Kun sygdomsprocessen kan nedsættes. Der arbejdes i øjeblikket på at udvikle såkaldte betasekretaseinhibitorer. Dette er lægemidler, der formodes at hæmme aktiviteten af ​​beta-sekretase for at stoppe sygdomsprocessen i Alzheimers sygdom. Indtil videre er der ingen beta-sekretaseinhibitorer på markedet. Den tilsvarende lægemiddeludvikling er stadig på et tidligt tidspunkt. I henhold til generelle skøn forventes indførelsen af ​​et lægemiddel mod Alzheimers tidligst fra 2018.