Betasekretas

De Betasekretas tillhör proteasfamiljen. Det är involverat i bildandet av beta-amyloid, som tar på sig viktiga uppgifter för överföring av information i hjärnan. Samtidigt spelar beta-sekretas och beta-amyloid en viktig roll i utvecklingen av Alzheimers sjukdom.

Vad är Beta Secretase?

Betasekretas tillhör gruppen proteaser, som delar upp proteiner vid vissa punkter. Det är beläget i membranet i endoplasmatisk retikulum och Golgi-apparaten. Deras aktiva centrum innehåller två aspartatrester.

Detta aktiva centrum ligger i det extra membranområdet. Betasekretas är också känt som aspartatproteas. I sin aktiva form är det en dimer. Förutom beta-sekretas finns det också alfa- och gammasekretas. Alla tre proteaserna bryter ner protein-APP (amyloidprekursorprotein). Beta-amyloider bildas under beta- och gammasekretas. Den exakta funktionen för APP är ännu inte känd. Amyloiderna verkar dock spela en viktig roll i överföringen av information. Vad som är mer känt är dock att beta-amyloider spelar en viktig roll i utvecklingen av Alzheimers sjukdom. De kan deponeras i hjärnan som amyloida plack.

Funktion, effekt och uppgifter

Betasekretas funktion är att bryta ner protein APP till beta-amyloider. Det finns två beta-amyloider kända som amyloid-beta 40 och amyloid-beta 42. De skapas med hjälp av de två enzymerna beta-sekretas och gamma-sekretas. Betamyloiderna har en antimikrobiell effekt.

Samtidigt är de involverade i att bygga myelinhöljen i nervfibrerna. Amyloiderna är emellertid också neurotoxiska. De bildar så kallade amyloida plack i hjärnan, vilket kan leda till Alzheimers sjukdom. Dessa toxiska plack uppstår endast när proteinet APP först klyvs av beta-sekretas. Vid uppdelning med alfa-sekretas bildas vattenlösliga proteiner som inte bildar plack. En viss mängd beta-amyloider är emellertid nödvändig för överföring av information till neuronerna. Vetenskaplig forskning har till och med visat att beta-amyloider spelar en central roll i överföringen av information i hjärnan. Processerna är ännu inte tillräckligt kända.

Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden

Betasekretas finns i varje kroppscell som en transmembrankomponent i endoplasmatisk retikulum och Golgi-apparaten. Vid normal metabolism producerar den ständigt beta-amyloider genom att klyva APP för antimikrobiellt försvar. Beta-amyloiderna deponeras inte där. Det mesta av APP-proteinet sticker ut från cellen. Den mindre delen är i cellen. Det är en så kallad transmembranmolekyl.

Förutom beta-sekretas, delar alfa-sekretas också proteinet APP i mindre, icke-amyloida molekyler, som emellertid är vattenlösliga och inte deponeras någonstans. Till skillnad från beta-amyloiderna har proteinerna som bildas av alfa-amyloider neurobeskyttande egenskaper. De skyddar hjärnan från neurotoxiska plack. När protein APP delas med beta-sekretas, delas också en vattenlöslig del först. Sedan delas den kvarvarande molekylen som ett andra steg genom gammasekretas in i en beta-amyloid och till den intracellulära domänen i APP.

Sjukdomar och störningar

Betasekretasens roll i samband med utvecklingen av Alzheimers sjukdom är välkänd. När koncentrationen av beta-amyloider ökar kan de deponeras som amyloid-plack i hjärnan. Detta leder till död av nervceller och därmed till hjärnatrofi.

Mekanismen genom vilken senila plack utvecklas är ännu inte helt förstått. Beta-amyloider har viktiga funktioner i organismen. I synnerhet spelar de en central roll i informationsbearbetningen. Men när deras koncentration blir för hög deponerar de som plack mellan nervcellerna. Det finns två konkurrerande vägar för delning av prekursorn APP. APP bryts antingen ner i vattenlösliga komponenter genom alfa-sekretas eller till beta-amyloider av beta- och gammasekretas. Båda reaktionerna är i balans med varandra. Om denna jämvikt förskjuts till förmån för den andra nedbrytningsvägen, utvecklas Alzheimers sjukdom.

Flera mutationer upptäcktes vara orsaken. Inga mutationer som påverkar beta-sekretas spelar emellertid en roll. Bland annat kan en genetiskt modifierad APP öka risken för Alzheimers sjukdom. Proteinet APP kodas av en gen på kromosom 21. En mutation av denna gen kan leda till Alzheimers sjukdom. Downs syndrom har också en ökad sannolikhet för att utveckla demens baserat på senila plack. Koncentrationen av protein APP ökas här eftersom kromosom 21 är närvarande tre gånger. Sammantaget är orsaken till sjukdomen ännu inte helt förstås. Förutom genetiska faktorer diskuteras också inflammatoriska processer i hjärnan, infektioner med prioner, diabetes, höga kolesterolnivåer, trauma och miljöpåverkan.

Det har föreslagits att ökade aluminiumkoncentrationer i livsmedel kan orsaka Alzheimers. I slutändan är dock villkoret för sjukdomen alltid bildandet av senila amyloida plack från beta-amyloider. Alzheimers sjukdom kännetecknas av ökande demens. Kognitiva prestanda minskar och dagliga aktiviteter blir allt svårare att hantera.

En botande behandling av sjukdomen har ännu inte varit möjlig. Endast sjukdomsprocessen kan bromsas. För närvarande arbetar man för att utveckla så kallade beta-sekretashämmare. Dessa är läkemedel som ska hämma aktiviteten av beta-sekretas för att stoppa sjukdomsprocessen i Alzheimers sjukdom. Hittills finns det inga beta-sekretashämmare på marknaden. Motsvarande läkemedelsutveckling är fortfarande i ett tidigt skede. Enligt allmänna uppskattningar förväntas införandet av ett läkemedel mot Alzheimers tidigast från och med 2018.