Нейрофибриллярные клубки — скопления белка, обнаруживаемые в мозге при болезни Альцгеймера[1], впервые описанные Алоисом Альцгеймером при посмертном анализе тканей мозга одного из пациентов. Показано, что клубки образуются гиперфосфорилированным тау-белком и располагаются в нейронах мозга. Неясно, являются ли эти скопления одним из основных патологических факторов или играют менее заметную роль в патогенезе. Нейрофибриллярные клубки обнаруживаются и при других патологиях, называемых таупатиями.
Нейрофибриллярные клубки образуются гиперфосфорилированием тау-белка, относящегося к группе белков, ассоциированных с микротрубочками. Фосфорилирование приводит к агрегации белка, переводу его в нерастворимую форму. Точный механизм формирования клубка не известен.
При использовании метода иммуноокрашивания было выделено три стадии формирования нейрофибриллярного клубка. На стадии 0 морфологически нормальные пирамидальные нейроны окрашиваются диффузно антителами к тау-белку. Другими словами, клетки здоровы и присутствие тау-белка минимально. На стадии 1 появляются тонкие длинные включения, окрашиваемые антителами к тау-белку (это ранние клубки). Стадия 2 характеризуется классическими нейрофибриллярными клубками. На стадии 3 нейрон уже мёртв и клубки располагаются за пределами клетки. На этой стадии окрашивание к тау-белку уменьшается, но усиливается окрашивание к убиквитину[2].
Традиционно считается, что тау-белок связывается с микротрубочками и принимает участие в их формировании и стабилизации. Однако, при гиперфосфорилировании белок не может выполнять свою функцию, микротрубочки становятся нестабильными и начинают распадаться. Несвязанный тау-белок формирует скопления, которые и называют нейрофибриллярными клубками[3]. Это связано с чрезмерным (гипер-) фосфорилированием тау-белка, часто приходящемся на неверные аминокислотные остатки.
Черепно-мозговая травма может являться одним из факторов образования нейрофибриллярных клубков[4]. Гиперфосфорилирование часто встречается в центральной нервной системе после повторных черепно-мозговых травм[5]. Точный механизм связывающий черепно-мозговые травмы с гиперфосфорилированием тау-белка остаётся неясным[4].
Несколькими исследованиями было показано, что различные металлы, такие как ртуть[6], мышьяк[7], свинец[8], алюминий[9] способствуют повышению уровня гиперфосфорилированного тау-белка.