Bêta sécrétase

le Bêta sécrétase appartient à la famille des protéases. Il est impliqué dans la formation de la bêta-amyloïde, qui assume des tâches importantes dans la transmission d'informations dans le cerveau. Dans le même temps, la bêta-sécrétase et la bêta-amyloïde jouent un rôle important dans le développement de la maladie d'Alzheimer.

Qu'est-ce que la bêta secretase?

La bêta-sécrétase appartient au groupe des protéases, qui divisent les protéines à certains endroits. Il est situé dans la membrane du réticulum endoplasmique et de l'appareil de Golgi. Leur centre actif contient deux résidus d'aspartate.

Ce centre actif est situé dans la zone de la membrane supplémentaire. La bêta-sécrétase est également connue sous le nom de protéase d'aspartate. Dans sa forme active, il s'agit d'un dimère et, en plus de la bêta-sécrétase, il existe également des alpha et gamma-sécrétases. Les trois protéases décomposent la protéine APP (protéine précurseur amyloïde). Les bêta-amyloïdes se forment au cours des bêta et gamma sécrétases. La fonction exacte de l'APP n'est pas encore connue. Cependant, les amyloïdes semblent jouer un rôle important dans la transmission des informations. Ce que l'on sait mieux, cependant, c'est que les bêta-amyloïdes jouent un rôle important dans le développement de la maladie d'Alzheimer. Ils peuvent être déposés dans le cerveau sous forme de plaques amyloïdes.

Fonction, effet et tâches

La fonction de la bêta-sécrétase est de décomposer la protéine APP en bêta-amyloïdes. Il existe deux bêta-amyloïdes appelés amyloïde-bêta 40 et amyloïde-bêta 42. Ils sont créés à l'aide des deux enzymes bêta-sécrétase et gamma-sécrétase. Les bêta-amyloïdes ont un effet antimicrobien.

Dans le même temps, ils participent à la construction des gaines de myéline des fibres nerveuses. Cependant, les amyloïdes sont également neurotoxiques. Ils forment ce qu'on appelle des plaques amyloïdes dans le cerveau, ce qui peut conduire à la maladie d'Alzheimer. Ces plaques toxiques n'apparaissent que lorsque la protéine APP est d'abord clivée par la bêta-sécrétase. Lorsqu'elles sont séparées par l'alpha sécrétase, des protéines solubles dans l'eau se forment qui ne forment pas de plaques. Cependant, une certaine quantité de bêta-amyloïdes est nécessaire pour la transmission des informations aux neurones. La recherche scientifique a même montré que les bêta-amyloïdes jouent un rôle central dans la transmission des informations dans le cerveau. Le mécanisme des processus n'est pas encore suffisamment connu.

Éducation, occurrence, propriétés et valeurs optimales

La bêta-sécrétase est contenue dans chaque cellule corporelle en tant que composant transmembranaire dans le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi. Dans le métabolisme normal, il produit constamment des bêta-amyloïdes en clivant l'APP pour la défense antimicrobienne. Les bêta-amyloïdes n'y sont pas déposés. La plupart des protéines APP dépassent de la cellule. La plus petite partie est dans la cellule. C'est une molécule dite transmembranaire.

En plus de la bêta-sécrétase, l'alpha-sécrétase divise également la protéine APP en molécules plus petites et non amyloïdes, qui, cependant, sont solubles dans l'eau et ne sont déposées nulle part. Contrairement aux bêta-amyloïdes, les protéines formées par les alpha-amyloïdes ont des propriétés neuroprotectrices. Ils protègent le cerveau des plaques neurotoxiques. Lorsque la protéine APP est séparée par la bêta-sécrétase, une partie hydrosoluble est également séparée en premier. Ensuite, dans un deuxième temps, la molécule restante est divisée par la gamma sécrétase en une bêta-amyloïde et dans le domaine intracellulaire de l'APP.

Maladies et troubles

Le rôle de la bêta-sécrétase dans le développement de la maladie d'Alzheimer est bien connu. Lorsque la concentration de bêta-amyloïdes est augmentée, ils peuvent se déposer sous forme de plaques amyloïdes dans le cerveau. Cela conduit à la mort des neurones et donc à l'atrophie du cerveau.

Le mécanisme par lequel les plaques séniles se développent n'est pas encore entièrement compris. Les bêta-amyloïdes ont des fonctions importantes dans l'organisme. En particulier, ils jouent un rôle central dans le traitement de l'information. Cependant, lorsque leur concentration devient trop élevée, ils se déposent sous forme de plaques entre les neurones. Il existe deux voies concurrentes de fractionnement de l'APP précurseur. L'APP est soit décomposée en composants solubles dans l'eau par l'alpha sécrétase, soit en bêta-amyloïdes par la bêta et la gamma sécrétase. Les deux réactions sont en équilibre l'une avec l'autre. Si cet équilibre est déplacé en faveur de la deuxième voie de dégradation, la maladie d'Alzheimer se développe.

Plusieurs mutations ont été découvertes pour en être la cause. Cependant, aucune mutation affectant la bêta-sécrétase ne joue de rôle. Entre autres, une application génétiquement modifiée peut augmenter le risque de maladie d'Alzheimer. La protéine APP est codée par un gène sur le chromosome 21. Une mutation de ce gène peut conduire à la maladie d'Alzheimer. Le syndrome de Down a également une probabilité accrue de développer une démence basée sur les plaques séniles. La concentration de la protéine APP est ici augmentée car le chromosome 21 est présent trois fois. Dans l'ensemble, la cause de la maladie n'est pas encore entièrement comprise. Outre les facteurs génétiques, les processus inflammatoires dans le cerveau, les infections aux prions, le diabète, les taux élevés de cholestérol, les traumatismes et les influences environnementales sont également abordés.

Il a été suggéré que l'augmentation des concentrations d'aluminium dans les aliments pourrait causer la maladie d'Alzheimer. En fin de compte, cependant, la condition de la maladie est toujours la formation de plaques amyloïdes séniles à partir de bêta-amyloïdes. La maladie d'Alzheimer se caractérise par une démence croissante. Les performances cognitives diminuent et les activités quotidiennes deviennent de plus en plus difficiles à gérer.

Un traitement curatif de la maladie n'a pas encore été possible. Seul le processus de la maladie peut être ralenti. Des efforts sont actuellement déployés pour développer des inhibiteurs dits de bêta-sécrétase. Ce sont des médicaments censés inhiber l'activité de la bêta-sécrétase afin d'arrêter le processus pathologique de la maladie d'Alzheimer. Jusqu'à présent, il n'existe aucun inhibiteur de la bêta-sécrétase sur le marché. Le développement de médicaments correspondants en est encore à un stade précoce. Selon les estimations générales, l'introduction d'un médicament contre la maladie d'Alzheimer est attendue à partir de 2018 au plus tôt.