Béta szekretáz

A Béta szekretáz a proteáz családba tartozik. Részt vesz a béta-amiloid képződésében, amely fontos feladatokat lát el az agyban történő információátadás során. Ugyanakkor a béta-szekretáz és a béta-amiloid fontos szerepet játszanak az Alzheimer-kór kialakulásában.

Mi a Beta Secretase?

A béta-szekretáz a proteázok csoportjába tartozik, amelyek bizonyos pontokban megosztják a fehérjéket. Az endoplazmatikus retikulum és a Golgi készülék membránjában található. Aktív központ két aszpartát maradékot tartalmaz.

Ez az aktív központ az extra membrán területén helyezkedik el. A béta-szekretáz aszpartát proteáz néven is ismert. Aktív formájában dimer, a béta-szekretáz mellett az alfa- és gamma-szekretáz is. Mindhárom proteáz lebontja az APP fehérjét (amiloid prekurzor fehérje). Béta-amiloidok képződnek a béta- és gamma-szekretáz során. Az APP pontos funkciója még nem ismert. Úgy tűnik azonban, hogy az amiloidok fontos szerepet játszanak az információ továbbításában. Közismert azonban, hogy a béta-amiloidok fontos szerepet játszanak az Alzheimer-kór kialakulásában. Az agyban amiloid plakkok formájában lerakódhatnak.

Funkció, hatás és feladatok

A béta-szekretáz funkciója az APP fehérje béta-amiloidokká történő bontása. Két béta-amiloid ismert, amilyoid-beta 40 és amyloid-beta 42. Készülnek a két béta-szekretáz és a gamma-szekretáz enzim segítségével. A béta-amiloidok antimikrobiális hatással rendelkeznek.

Ugyanakkor részt vesznek az idegrostok myelin burkolatainak felépítésében. Az amiloidok ugyanakkor neurotoxikusak is. Az agyban úgynevezett amiloid plakkok alakulnak ki, amelyek Alzheimer-kórhoz vezethetnek. Ezek a mérgező plakkok csak akkor lépnek fel, amikor az APP fehérjét először béta-szekretáz hasítja. Ha az alfa-szekretáz hasítja, akkor vízben oldódó fehérjék képződnek, amelyek nem képeznek plakkot. Bizonyos mennyiségű béta-amiloidra azonban szükség van az információ neuronokba történő továbbításához. A tudományos kutatások azt is kimutatták, hogy a béta-amiloidok központi szerepet játszanak az információ átvitelében az agyban. A folyamatok mechanizmusa még nem ismeretes kellően.

Oktatás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek

A béta-szekretáz minden testsejtben transzmembrán komponensként található az endoplazmatikus retikulumban és a Golgi-készülékben. Normál anyagcserében folyamatosan termel béta-amiloidokat azáltal, hogy hasítja az APP-t az antimikrobiális védekezés érdekében. A béta-amiloidok nem helyezkednek el ott. Az APP fehérje nagy része a sejtből nyúlik ki. A kisebb rész a cellában van. Ez egy úgynevezett transzmembrán molekula.

A béta-szekretáz mellett az alfa-szekretáz az APP fehérjét kisebb, nem-amiloid molekulákra osztja fel, amelyek azonban vízben oldódnak és sehol sem helyezkednek el. A béta-amiloidokkal szemben az alfa-amiloidok által alkotott proteinek neuroprotektív tulajdonságokkal rendelkeznek. Megvédik az agyat a neurotoxikus plakkoktól. Amikor az APP fehérjét béta-szekretáz hasítja, előbb a vízoldható részet is elválasztják. Ezután második lépésként a fennmaradó molekulát a gamma-szekretáz béta-amiloiddá és APP intracelluláris doménjévé osztja fel.

Betegségek és rendellenességek

A béta-szekretáz szerepe az Alzheimer-kór kialakulásában jól ismert. Ha a béta-amiloidok koncentrációja megemelkedik, akkor ezek az agyban amiloid plakkokként lerakódhatnak. Ez a neuronok halálához és ezáltal az agy atrófiájához vezet.

A szenilis plakkok kialakulásának mechanizmusa még nem teljesen ismert. A béta-amiloidok fontos funkciókat látnak el a szervezetben. Különösen központi szerepet játszanak az információfeldolgozásban. Amikor azonban koncentrációjuk túl magasra kerül, plakkokként helyezkednek el az neuronok között. Az APP elődjének felosztásának két versengő útja van. Az APP vagy alfa-szekretáz által vízoldható komponensekre bontható, vagy béta- és gamma-szekretáz által béta-amiloidokra bontható. Mindkét reakció egyensúlyban van. Ha ezt az egyensúlyt a második lebontási út javára toljuk, akkor Alzheimer-kór alakul ki.

Több mutációt fedeztek fel az oka. A béta-szekretázt befolyásoló mutációk azonban nem játszanak szerepet. Többek között a géntechnológiával módosított APP növelheti az Alzheimer-kórt. Az APP fehérjét egy gén kódolja a 21. kromoszómán. Ennek a génnek a mutációja Alzheimer-kórhoz vezethet. A Down-szindróma növeli annak valószínűségét, hogy szenilis plakkokon alapuló demencia kialakulhat. Az APP fehérje koncentrációja itt növekszik, mivel a 21. kromoszóma háromszor jelen van. Összességében a betegség oka még nem tisztázott teljesen. A genetikai tényezők mellett az agyi gyulladásos folyamatokról, a prionokkal történő fertőzésekről, a cukorbetegségről, a magas koleszterinszintről, a traumákról és a környezeti hatásokról is beszélünk.

Arra utaltak, hogy az élelmiszerek megnövekedett alumíniumkoncentrációi Alzheimer-kórt okozhatják. Végső soron azonban a betegség feltétele mindig a szenilis amiloid plakkok képződése béta amiloidokból. Az Alzheimer-kórt a fokozódó demencia jellemzi. A kognitív teljesítmény csökken, és a napi tevékenységek egyre nehezebb megbirkózni.

A betegség gyógyító kezelése még nem volt lehetséges. Csak a betegség folyamatát lehet lelassítani. Jelenleg erőfeszítéseket tesznek az úgynevezett béta-szekretáz inhibitorok kifejlesztésére. Ezek olyan gyógyszerek, amelyek állítólag gátolják a béta-szekretáz aktivitását annak érdekében, hogy megállítsák az Alzheimer-kóros betegség folyamatát. A piacon eddig nincsenek béta-szekretáz inhibitorok. A megfelelő gyógyszerfejlesztés még mindig korai szakaszban van. Általános becslések szerint az Alzheimer-kór elleni gyógyszer bevezetése legkorábban 2018-tól várható.