Ученые из Лаборатории квантовой биологии Университета Говарда открыли уникальный квантовый эффект в человеческом мозге, который может переосмыслить роль амилоидных фибрилл в патогенезе болезни Альцгеймера. Результаты их исследования опубликованы в журнале Frontiers in Physics.
Открытие связано с феноменом однофотонного сверхизлучения, квантовым явлением, при котором молекулярные сети эффективно поглощают и перерабатывают высокоэнергетические фотоны, уменьшая их потенциальный вред. В амилоидных фибриллах, ассоциированных с болезнью Альцгеймера, эти сети состоят из аминокислоты триптофана, формирующей плотные спирали, способные защищать клетки от разрушительного воздействия свободных радикалов.
Исследователи применили метод моделирования квантовых систем для оценки эффективности сверхизлучения в амилоидных фибриллах. Ранее они наблюдали незначительное усиление квантового выхода в белковых волокнах, но новые данные свидетельствуют о том, что в амилоидных структурах это усиление может быть в пять раз выше по сравнению с отдельными молекулами триптофана.
Эти результаты указывают на то, что амилоидные фибриллы, возможно, не являются причиной болезни Альцгеймера, как считалось ранее, а, наоборот, представляют собой адаптивную защитную реакцию организма на стрессовые условия. Амилоиды способны поглощать разрушительные ультрафиолетовые фотоны и перерабатывать их энергию, снижая потенциальный ущерб клеткам мозга.
Исследование также ставит под сомнение существующие подходы к лечению болезни Альцгеймера, ориентированные на удаление амилоидов из мозга. Полученные данные предполагают, что такие методы могут быть неэффективными, если амилоиды действительно выполняют защитную функцию.
