Beta sekretaza pripada obitelji proteaza. Sudjeluje u stvaranju beta amiloida koji preuzima važne zadatke u prijenosu informacija u mozgu. Istodobno, beta sekretaza i beta amiloid igraju važnu ulogu u razvoju Alzheimerove bolesti.
Što je Beta Secretase?
Beta sekretaza pripada skupini proteaza, koje u određenim točkama dijele proteine. Smještena je u membrani endoplazmatskog retikuluma i Golgijevog aparata. Njihovo aktivno središte sadrži dva ostatka aspartata.
Ovaj aktivni centar nalazi se u području dodatne membrane. Beta sekretaza je poznata i kao aspartat proteaza. U svom aktivnom obliku, dimer je. Pored beta-sekretaze, postoje i alfa- i gama-sekretaza. Sve tri proteaze razgrađuju APP proteina (protein prekursora amiloida). Beta-amiloidi nastaju tijekom beta i gama sekretaze. Točna funkcija APP-a još nije poznata. Međutim, čini se da amiloidi igraju važnu ulogu u prenošenju informacija. Ono što je bolje poznato je da beta amiloidi igraju važnu ulogu u razvoju Alzheimerove bolesti. Mogu se taložiti u mozgu kao amiloidni plakovi.
Funkcija, efekt i zadaće
Funkcija beta sekretaze je razbijanje APP proteina na beta amiloide. Postoje dva beta-amiloida poznata kao amiloid-beta 40 i amiloid-beta 42. Stvorene su uz pomoć dva enzima beta-sekretaze i gama-sekretaze. Beta amiloidi imaju antimikrobni učinak.
Istodobno su uključeni u izgradnju mijelinskih ovojnica živčanih vlakana. Međutim, amiloidi su također neurotoksični. Oni u mozgu tvore takozvane amiloidne plakove, što može dovesti do Alzheimerove bolesti. Ovi toksični plakovi nastaju samo kada se protein APP najprije razloži beta sekretazom. Razdijeljeni alfa sekretazom stvaraju se topljivi u vodi proteini koji ne tvore plakove. Međutim, određena količina beta-amiloida je potrebna za prijenos informacija neuronima. Znanstveno istraživanje je čak pokazalo da beta amiloidi igraju središnju ulogu u prijenosu informacija u mozgu. Mehanizam procesa još nije dovoljno poznat.
Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Beta sekretaza je sadržana u svakoj stanici tijela kao transmembranska komponenta u endoplazmatskom retikulu i Golgijevom aparatu. U normalnom metabolizmu, stalno proizvodi beta amiloide cijepanjem APP-a za antimikrobnu obranu. Beta-amiloidi se tamo ne talože. Većina proteina APP strši iz stanice. Manji dio je u stanici. To je takozvana transmembranska molekula.
Pored beta-sekretaze, alfa-sekretaza također dijeli protein APP na manje, ne-amiloidne molekule, koje su, međutim, netopljive u vodi i ne polažu se nigdje. Za razliku od beta amiloida, proteini formirani od alfa amiloida imaju neuroprotektivna svojstva. Oni štite mozak od neurotoksičnih plakova. Kada se protein APP odvoji beta sekretazom, prvo se odvaja i topiv u vodi. Zatim se kao drugi korak preostala molekula podijeli gama sekretazom u beta amiloid i u unutarćelijsku domenu APP.
Bolesti i poremećaji
Uloga beta-sekretaze u vezi s razvojem Alzheimerove bolesti dobro je poznata. Kada se koncentracija beta amiloida poveća, oni se mogu odlagati kao amiloidni plakovi u mozgu. To dovodi do smrti neurona i tako do atrofije mozga.
Mehanizam nastanka senilnih plakova još nije u potpunosti razumljiv. Beta-amiloidi imaju važne funkcije u organizmu. Konkretno, oni igraju središnju ulogu u obradi informacija. Međutim, kada im koncentracija postane previsoka, oni se deponiraju kao plakovi između neurona. Postoje dva put za cijepanje APP-a prethodnika. APP se razgrađuje u vodotopive komponente alfa sekretazom ili u beta amiloide beta i gama sekretazom. Obje reakcije su u ravnoteži jedna s drugom. Ako se ova ravnoteža pomakne u korist drugog sloma puknuća, razvija se Alzheimerova bolest.
Otkriveno je da je uzrok nekoliko mutacija. No, mutacije koje utječu na beta-sekretazu ne igraju ulogu. Između ostalog, genetski modificirani APP može povećati rizik od Alzheimerove bolesti. APP proteina kodiran je genom na kromosomu 21. Mutacija ovog gena može dovesti do Alzheimerove bolesti. Downov sindrom također ima povećanu vjerojatnost razvoja demencije na temelju senilnih plakova. Koncentracija proteina APP se ovdje povećava, jer je kromosom 21 prisutan tri puta. Općenito, uzrok bolesti još nije u potpunosti razjašnjen. Osim genetskih čimbenika, raspravljaju se i o upalnim procesima u mozgu, infekcijama s prionima, dijabetesu, visokoj razini kolesterola, traumama i utjecajima okoline.
Pretpostavlja se da povećane koncentracije aluminija u hrani mogu uzrokovati nastanak Alzheimerove bolesti. Na kraju, međutim, uvjet za bolest je uvijek stvaranje senilnih amiloidnih plakova iz beta amiloida. Alzheimerovu bolest karakterizira sve veća demencija. Kognitivna učinkovitost opada i svakodnevne aktivnosti postaju sve teže nositi se.
Kurativno liječenje bolesti još nije moguće. Samo se proces bolesti može usporiti. Trenutno se ulažu napori za razvoj takozvanih inhibitora beta-sekretaze. Riječ je o lijekovima koji bi trebali inhibirati aktivnost beta sekretaze kako bi zaustavili proces bolesti u Alzheimerovoj bolesti. Za sada na tržištu nema inhibitora beta-sekretaze. Razvoj odgovarajućeg lijeka još je u ranoj fazi. Prema općim procjenama, uvođenje lijeka protiv Alzheimerove bolesti očekuje se najranije od 2018. godine.
.jpg)
.jpg)
