N

aukowcy od dawna podejrzewali, ˝e
to gigantyczne konglomeraty poskle-
janych i poplàtanych ∏aƒcuchów bia∏-

kowych, odkryte przez Aloisa Alzheimera
jeszcze w 1907 roku, najprawdopodobniej
zabijajà neurony. Jednak ostatnio niektórzy
badacze upatrujà winnego choroby Alzhei-
mera w znacznie mniejszych formach bia-
∏ek. Nazwali je ADDL i wykazali, ˝e wià˝àc
si´ z neuronami i zaburzajàc przewodnic-
two sygna∏ów, upoÊledzajà pami´ç. Rozpo-
cz´li te˝ nawet poszukiwania przeciwcia∏,
które mog∏yby je niszczyç i tym samym zapo-
biegaç wystàpieniu choroby, a mo˝e tak˝e
leczyç jà w poczàtkowej fazie.

Odkrycie bia∏ka ADDL wyjaÊnia ewidentne

sprzecznoÊci w dotychczasowej teorii rozwo-
ju choroby Alzheimera. Wed∏ug tej teorii frag-
menty bia∏ka prekursora beta-amyloidu, któ-
re jest normalnie produkowane w neuronach,
agregujà do postaci lepkich, nierozpuszczal-
nych blaszek o niszczycielskich w∏aÊciwoÊ-
ciach. Jednak blaszki amyloidu znajdowane
sà w mózgu niemal ka˝dego starszego cz∏o-
wieka, a tylko nieliczni zapadajà na chorob´
Alzheimera. Ma∏o tego – u chorych cz´sto
znajduje si´ stosunkowo niewielkà liczb´ bla-
szek. Dotychczasowa teoria przewidywa∏a
zatem tak˝e drugà przyczyn´ – bia∏ko tau.
Nieprawid∏owa plàtanina ∏aƒcuchów tau poja-
wia si´ w neuronach synchronicznie z rozpa-
dem systemu mikrotubul, które jak szkielet
podtrzymujà cia∏o komórki i transportujà sub-
stancje od˝ywcze. Plàtanina bia∏ka tau lepiej
koreluje z wyst´powaniem choroby, ale poja-
wia si´ póêno – a to sugeruje, ˝e jest jej skut-
kiem, a nie przyczynà.

W 1994 roku Caleb E. Finch, neurogeron-

tolog z University of Southern California,
usi∏owa∏ odtworzyç blaszki amyloidu labo-
ratoryjnie. W tym celu do roztworu fragmen-
tów bia∏ka prekursora beta-amyloidu do-
dawa∏ klusteryn´, substancj´ produkowanà
w wàtrobie i znajdowanà w mózgach ludzi
zmar∏ych na chorob´ Alzheimera. Klustery-
na nie powodowa∏a jednak wytworzenia bla-
szek amyloidu, natomiast powsta∏y roztwór
zdecydowanie upoÊledza∏ zdolnoÊç neuro-
nów do przewodzenia sygna∏ów.

Finch podzieli∏ si´ swymi obserwacjami z

Grantem A. Krafftem i Williamem L. Klei-
nem, wspó∏pracownikami z Northwestern
University, którzy postanowili wyjaÊniç, co
znajduje si´ w roztworze. Za pomocà mikro-

skopu si∏ atomowych uzyskali niezwyk∏e ob-
razy globularnych czàsteczek, jakich nigdy
dotàd nie widziano. „Wyglàda∏y jak kulki do
gry – wspomina Krafft. – Okaza∏o si´, ˝e za-
wiera∏y tylko po kilka fragmentów bia∏ka pre-
kursora beta-amyloidu, podczas gdy d∏ugie
w∏ókna amyloidu majà ich tysiàce, a nawet
miliony”. Trzej badacze postanowili nazwaç
te kuleczki w skrócie ADDL (amyloid deri-
ved diffusible ligand – amyloidopochodny
ligand dyfundujàcy). Czàsteczka wywodzi si´
od bia∏ka prekursora beta-amyloidu, dyfun-
duje do tkanek mózgu, zamiast agregowaç
w nierozpuszczalne blaszki, i jest ligandem,
gdy˝ wià˝e si´ do receptorów na neuronach.

Klein uzyska∏ przeciwcia∏o, które pokaza-

∏o, jak czàsteczki ADDL wià˝à si´ do den-
drytów w hipokampie, zaburzajàc sygnali-
zacj´ niezb´dnà do powstania pami´ci
krótkotrwa∏ej. Latem 2003 roku Klein, Krafft,
Finch i ich wspó∏pracownicy znaleêli ogrom-
ne iloÊci ADDL w mózgach zmar∏ych na cho-
rob´ Alzheimera, podczas gdy w mózgach
zmar∏ych z innych powodów czàsteczki
ADDL praktycznie nie wyst´powa∏y. Co wi´-
cej, badacze wykazali, ˝e mysie neurony w
hodowli wznawia∏y prawid∏owà czynnoÊç
po usuni´ciu ADDL ze Êrodowiska.

Wed∏ug Kraffta narzucajàcym si´ sposo-

bem leczenia choroby Alzheimera jest usuwa-

GONG i inni, 2003 PNAS

pano

rama

ALZHEIMER ATAKUJE?

Toksyczne bia∏ka,

zwane ADDL (˝ó∏te kropki), przy∏àczajà si´
do ludzkiego neuronu. Zaburzajàc przep∏yw
sygna∏ów mi´dzy neuronami, mogà
powodowaç k∏opoty z pami´cià.

Od niedawna to globularne bia∏ko
ADDL, a nie blaszki amyloidu
obwinia si´ o wywo∏ywanie
choroby Alzheimera. Dennis
J. Selkoe z Harvard University,
wspó∏twórca eksperymentalnych
szczepionek i innych metod
usuwania blaszek amyloidu, te˝
sàdzi, ˝e bia∏ka ADDL sà bardziej
prawdopodobnà przyczynà
degeneracji synaps. Uwa˝a
jednak, ˝e koncepcja ta
nie tyle zast´puje, ile uzupe∏nia
konwencjonalny opis choroby:
„My, zwolennicy amyloidu,
uwa˝amy, ˝e koncepcja bia∏ek
ADDL udoskonali∏a
teori´ amyloidowà. To tylko
ewolucja poglàdu o przyczynowej
roli amyloidu”.
Badacze bia∏ka tau, innej
przypuszczalnej przyczyny
choroby Alzheimera, równie˝
zaakceptowali koncepcj´ bia∏ek
ADDL, poniewa˝ mogà one
wyjaÊniç zagadk´ powstawania
splotów tau. „MyÊl´, ˝e tau
odgrywa istotnà rol´ w rozwoju
choroby – utrzymuje biolog
molekularny Lester J. Binder
z Northwestern University
– ale jakaÊ postaç amyloidu
zapewne jest wyzwalaczem.
Tà postacià mo˝e byç
bia∏ko ADDL”.

AMYLOID I TAU

W ODWROCIE

CZERWIEC 2004 ÂWIAT NAUKI

11

NEUROBIOL

OGIA

Nie ten winowajca?

BRAKUJÑCE OGNIWO W TEORII CHOROBY ALZHEIMERA. TOM VALEO

12

ÂWIAT NAUKI CZERWIEC 2004

pano

rama

nie bia∏ek ADDL albo zapobieganie ich wy-
twarzaniu. Próby usuwania powstajàcych
blaszek amyloidu sà – jego zdaniem – chy-
bione, a kiedy rozpoczyna si´ obumieranie
neuronów, na skutecznà interwencj´ jest ju˝
za póêno. „To dla mnie oczywiste, ˝e oko∏o
90% nak∏adów przeznaczanych na badanie
choroby Alzheimera jest marnotrawione na
prace bez znaczenia” – twierdzi.

W czasie formu∏owania nowej teorii Krafft,

Klein i Finch uzyskali prawa patentowe do
ADDL i za∏o˝yli w∏asnà firm´, Acumen Phar-
maceuticals, która ostatnio zawar∏a porozu-
mienie z firmà Merck. „Dzi´ki partnerstwu

z Merckiem Acumen b´dzie w stanie wpro-
wadziç na rynek przeciwcia∏a i szczepionki
znacznie szybciej, ni˝ gdybyÊmy próbowali
to zrobiç samodzielnie” – wyjaÊnia Krafft.

Merck przeznacza dla firmy Acumen kwo-

t´ do 48 mln dolarów w zamian za prawa do
wytwarzanych przeciwcia∏ i drugie tyle, jeÊli
uda si´ jej wyprodukowaç skutecznà szcze-
pionk´. Pieniàdze te, w po∏àczeniu z finanso-
waniem przez innych inwestorów, pozwolà
firmie Acumen opracowaç trzy inne metody
zapobiegania chorobie Alzheimera z wyko-
rzystaniem bia∏ka ADDL oraz stworzyç testy
wykrywajàce wczesne oznaki choroby.

n

Wiry sà zwykle badane

pod wzgl´dem cech fizycznych,

ale ostatnio analizuje si´ tak˝e

ich wp∏yw na biologi´ oceanu.

Wiry oceaniczne sprzyjajà

odnowieniu zasobów

pokarmowych regionu. Mogà

dostarczaç od 5 do 50%

produkcji pierwotnej otwartego

oceanu – mówi oceanograf

Claudia Benitez-Nelson

z University of South Carolina.

Wytypowanie konkretnego wiru

do badaƒ jest trudne tak jak

przewidywanie huraganów.

Oceanografowie najcz´Êciej

poszukujà obszarów, gdzie

wiry powstajà regularnie,

i przewidujà ich tras´

za pomocà satelity.

ODNAWIANE

ZASOBY

OCEANOGRAFIA

Zimny wir

ZAGADKA TAJEMNICZYCH PRÑDÓW WYJAÂNIONA. CHRISTINA REED

S

àsiedzi zazwyczaj rzadko interesujà si´
tym, co dzieje si´ za p∏otem ich posesji.
Od dziesi´cioleci Japonia i Korea Po-

∏udniowa, badajàc Morze Japoƒskie (lub Mo-
rze Wschodnie, jak nazywajà je Koreaƒczy-
cy), zachowywa∏y si´ podobnie. Zajmowa∏y
si´ tylko tym, co dotyczy∏o ich w∏asnych stref
ekonomicznych. Dopiero w roku 1999 oce-
anografowie z tych dwóch krajów, wraz z ma-
rynarkà wojennà Stanów Zjednoczonych,
utworzyli zespó∏ do badaƒ Morza Japoƒskie-
go, inicjujàc pierwszy d∏ugoterminowy pro-
jekt podwodnych badaƒ jego cyrkulacji.

Ostatnio zespó∏ podsumowa∏ wyniki swo-

jej pracy. To, co odkryli badacze, zmienia
poglàdy na procesy zachodzàce w akwenie
rozdzielajàcym te dwa azjatyckie paƒstwa:
wirujàcy obszar zimnej wody w´druje tam
i z powrotem, czego nikt wczeÊniej nie za-
uwa˝y∏. Niezwyk∏e zachowanie Zimnego Wi-
ru Dok, nazwanego tak od jednej z wysp w
basenie Ullung, wyjaÊnia b∏´dnie wczeÊniej
interpretowany przebieg pràdów w Morzu
Japoƒskim, co mo˝e mieç znaczenie dla ope-
racji wojskowych, ˝eglugi oraz rybo∏ówstwa.

„OdkryliÊmy, ˝e wir ten ma znaczny wp∏yw

na cyrkulacj´ w obr´bie ca∏ego Morza Ja-
poƒskiego” – mówi Douglas Mitchell z Naval
Research Laboratory (NRL) w Stennis Space
Center w Missisipi. Mitchell, który na poczàt-
ku tego roku na zjeêdzie oceanografów Ame-
rican Geophysical Union omawia∏ odkrycie
Zimnego Wiru Dok, zauwa˝y∏, ˝e do tej po-

ry, ze wzgl´du na granice polityczne, po-
mijano nawet dane satelitarne. Naukowcy
odkryli Zimny Wir Dok, u˝ywajàc urzàdzeƒ
nazywanych odwróconymi echosondami, za-
instalowanych na dnie morza od czerwca
1999 do lipca 2001 roku.

Urzàdzenia mierzy∏y, ile czasu potrzebujà

sygna∏y, aby odbiç si´ od powierzchni wody i
wróciç. Odst´p czasu zale˝y od g´stoÊci wody,
która zmienia si´ w zale˝noÊci od temperatu-
ry. Mitchell przetworzy∏ wyniki pomiarów aku-
stycznych na profile temperatury i pr´dkoÊci
pràdów, jakie wyst´pujà w Morzu Japoƒskim.
W ciàgu dwóch lat wir o Êrednicy 60 km roz-
przestrzenia∏ si´ wewnàtrz i na zewnàtrz
basenu, rozpoczynajàc w´drówk´ na pó∏noc
od wyspy Dok. Z ostatnich danych satelitar-
nych wynika, ˝e to lokalne zjawisko pojawia
si´ i zanika co dziewi´ç lat.

Wiry wyst´pujà w oceanach cz´sto jako

zjawiska efemeryczne, ale niektóre, tak jak
Zimny Wir Dok, oraz te, które towarzyszà
Pràdowi Zatokowemu, powtarzajà si´ cyklicz-
nie. Poznanie wirów jest „wa˝nym obszarem
badaƒ” – zauwa˝a Tommy Dickey, specjali-
sta od fizyki oceanu z University of California
w Santa Barbara. Jego zdaniem „biogeoche-
mia wirów, a nawet ich fizyka, nie jest obec-
nie w pe∏ni zrozumia∏a”.

Marynarka wojenna Stanów Zjednoczo-

nych, zainteresowana badaniami z powo-
dów strategicznych, zainwestowa∏a w nie
2 mln dolarów. Nic dziwnego: wiry zmieniajà