Арк участва в предаването на тау между невроните при болестта на Алцхаймер
По-късните етапи на Болестта на Алцхаймер са особено тежки поради промените в формата на тау протеините, които се агрегират в невроните, предизвиквайки дисфункция, възпаление и клетъчна смърт. Изследователите откриват, че тау може да се разпространява между невроните чрез извънклетъчни везикули и идентифицират протеина Арк като ключов фактор за този процес. Този механизъм на разпространение на патологичните протеини може да бъде потенциална мишена за бъдещи терапии, които да забавят прогресията на заболяването.
Невродегенеративните заболявания се характеризират с протеинова агрегация в специфични области на мозъка, която се разпространява с напредването на болестта. Един от основните хистопатологични белези на болестта на Алцхаймер (АД) и тауопатиите, като например фронтотемпоралната деменция (ФТД) и хроничната травматична енцефалопатия, са вътреклетъчните неврофибрилни възли, които се състоят от неправилно нагънат тау протеин. През стареенето тау става хиперфосфорилиран, което води до неправилно сгъване и намален афинитет към микротубулите. Патологията на тау се предава от клетка на клетка, а разпространението и нивата на патологичния тау са силно свързани със степента на когнитивен спад при пациентите с АД.
Изследванията показват, че невронният ген Арк играе критична роля за освобождаването на тау в извънклетъчни везикули на невроните чрез директно протеин-протеин взаимодействие. Извънклетъчните везикули, изолирани от мозъците на трансгенните мишки rTg4510, кръстосани с Арк нокаут мишки, съдържат по-малко тау и по-нисък потенциал за разпространение на тау. Нивата на Арк и тау са общо пакетирани в извънклетъчните везикули, изолирани от мозъка на мишка и човек. Освен това, нивата на Арк в извънклетъчните везикули, изолирани от човешки мозъци на пациенти с болестта на Алцхаймер, показват силна положителна корелация с фосфорилирани тау нива във везикулите. Мишките rTgArc KO показват увеличено натрупване на вътреклетъчен тау и умерена клетъчна токсичност в началото на развитието на заболяването. Интересно е, че междуклетъчното предаване на тау липсва почти напълно при мишки без Арк. Тези резултати ясно показват, че ролята на Арк в опаковането на тау в извънклетъчните везикули играе важна роля в междуклетъчното предаване на тау.