Μια πρόδρομη πρωτεΐνη αμυλοειδούς, επίσης γνωστή ως APP, εμπλέκεται στη βιοχημική επεξεργασία στον εγκέφαλο που πιστεύεται ότι οδηγεί στη νόσο Αλτσχάιμερ. Αυτή η πρωτεΐνη υποβάλλεται σε επεξεργασία με διάφορους τρόπους. Ορισμένοι τύποι επεξεργασίας οδηγούν στην παραγωγή συστάδων ινών στον εγκέφαλο γνωστές ως πλάκες αμυλοειδούς. Αυτά συσσωρεύονται και σχηματίζουν μπερδέματα που πιστεύεται ότι σκοτώνουν νευρώνες και παρεμβαίνουν στις λειτουργίες του εγκεφάλου.
Αυτή η πρωτεΐνη είναι διαδεδομένη σε όλο το σώμα και βρίσκεται στις νευρικές συνάψεις. Η κανονική του λειτουργία είναι άγνωστη. Έχει μελετηθεί ευρέως επειδή η επεξεργασία του έχει εμπλακεί στην ανάπτυξη της νόσου Αλτσχάιμερ. Η πρόδρομη πρωτεΐνη αμυλοειδούς είναι μια αναπόσπαστη πρωτεΐνη μεμβράνης. Είναι ενσωματωμένο σε μεμβράνες μέσα στο κύτταρο, με μέρος της πρωτεΐνης να προεξέχει πάνω από τη μεμβράνη και ένα μικρότερο κομμάτι που βρίσκεται κάτω.
Οι πρωτεΐνες είναι μεγάλες αλυσίδες αμινοξέων, τα οποία μπορούν να κοπούν από ένζυμα πρωτεάσης για να σχηματίσουν μικρότερες αλυσίδες που ονομάζονται πεπτίδια. Πολλές πρωτεάσες, όπως αυτές που εμπλέκονται στην πέψη, μπορούν να δράσουν σε ένα ευρύ φάσμα πρωτεϊνών. Άλλα, ωστόσο, είναι πολύ συγκεκριμένα και διασπούν μόνο συγκεκριμένες πρωτεΐνες. Οι πρόδρομες πρωτεΐνες αμυλοειδούς διασπώνται από διάφορους τύπους πρωτεασών, γνωστές ως σεκρετάσες. Αυτοί οι τύποι πρωτεασών αποκόπτουν κομμάτια πρωτεϊνών που βρίσκονται στις κυτταρικές μεμβράνες.
Υπάρχουν τρεις τύποι εκκριτάσης που δρουν στην πρόδρομη πρωτεΐνη αμυλοειδούς – άλφα, βήτα και γάμμα εκκριτάση. Δεν υπάρχει ανωμαλία που να σχετίζεται με τη δραστηριότητα της άλφα εκκριτάσης. Οι διαδοχικές δραστηριότητες της βήτα και της γ-σεκρετάσης, ωστόσο, οδηγούν στην παραγωγή πεπτιδίων γνωστών ως βήτα-αμυλοειδές. Αυτά τα πεπτίδια κυμαίνονται από 39 έως 42 αμινοξέα σε μήκος. Σχηματίζουν συσσωματώματα γνωστά ως β-αμυλοειδείς πλάκες. Αυτά βρίσκονται στον εγκέφαλο ασθενών με Αλτσχάιμερ και κάποιες άλλες διαταραχές του εγκεφάλου.
Η αιτία της νόσου Αλτσχάιμερ δεν έχει αποδειχθεί οριστικά. Το τρέχον μοντέλο, ωστόσο, υποστηρίζει ότι αυτές οι πλάκες βήτα-αμυλοειδούς είναι υπεύθυνες για τα συμπτώματα της διαταραχής. Γενετικές μελέτες δείχνουν ότι η πρόδρομη πρωτεΐνη αμυλοειδούς παίζει ρόλο στην ανάπτυξη της νόσου Αλτσχάιμερ.
Το γονίδιο αυτής της πρωτεΐνης είναι πολύ περίπλοκο και είναι επίσης γνωστό ως APP. Πολλές μεταλλάξεις σε αυτό το γονίδιο έχουν ως αποτέλεσμα την πρώιμη έναρξη της νόσου Αλτσχάιμερ. Πάνω από 25 τέτοιες μεταλλάξεις έχουν εντοπιστεί. Έχει βρεθεί ότι ευθύνονται για το 10-15% όλων των περιπτώσεων ασθενειών Αλτσχάιμερ που εμφανίζονται νωρίς στη ζωή. Περίπου το 5-10% όλων των περιπτώσεων Αλτσχάιμερ οφείλεται σε κληρονομική ευαισθησία.
Σε εξέλιξη βρίσκονται προσπάθειες να εμποδιστεί η επεξεργασία της πρόδρομης πρωτεΐνης αμυλοειδούς που οδηγεί σε βήτα-αμυλοειδή πεπτίδια, περιορίζοντας τις δραστηριότητες της βήτα και της γ έκκρισης. Ένα β-αμυλοειδές ειδικότερα είναι πιο πιθανό να σχηματίσει τοξικές ίνες. Αυτό είναι ένα μακρύ πεπτίδιο 42 αμινοξέων που είναι πιο κολλώδες από τα μικρότερα πεπτίδια. Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει ένα φάρμακο που δρα για να ευνοήσει την παραγωγή γ-εκκριτάσης μικρότερων και λιγότερο τοξικών πεπτιδίων, με την ελπίδα της μείωσης των πλακών β-αμυλοειδούς και περιορίζοντας έτσι την εξέλιξη της νόσου Αλτσχάιμερ.