Péptidos beta-amiloides, fragmentos de proteínas que se forman naturalmente en el cerebro y se agrupan en placas en pacientes con enfermedad de Alzheimer, se cree que son responsables de la muerte de las neuronas, pero no está claro cómo las sustancias matan las células. Ahora, Un científico de la Universidad de Purdue ha demostrado a través de simulaciones por computadora que el beta-amiloide puede acumularse para matar las células neurales al perforarlas.

Los hallazgos son los primeros en mostrar cómo el beta-amiloide forma los poros que matan las células neurales en pacientes afectados por la enfermedad de Alzheimer y sugieren objetivos que podrían ofrecer nuevos tratamientos.

Ganesan Narsimhan, profesor del Departamento de Ingeniería Agrícola y Biológica, utiliza simulaciones para comprender cómo los péptidos antimicrobianos producidos por insectos los protegen contra microorganismos dañinos. Ha descubierto que estos péptidos antimicrobianos forman agregados y penetran en las células de patógenos transmitidos por los alimentos, creando poros que permiten la fuga de líquido intracelular, de este modo, matar las células y aliviar la amenaza de intoxicación alimentaria. Dado que las proteínas y los péptidos son componentes normales de todos los alimentos, que el trabajo es prometedor para la creación de productos de seguridad alimentaria "ecológicos", como aerosoles para productos frescos y películas de embalaje.

Narsimhan sabía que los péptidos antimicrobianos tenían que formar pequeños grupos para matar las células patógenas, y notó que si bien el beta-amiloide por sí solo no causa la muerte celular, la formación de agregados beta-amiloides podría. Se propuso determinar si los péptidos beta-amioild y microbianos funcionaban de manera similar para matar células.

Narsimhan se centró en Aβ 1-42 ya que un desequilibrio en la concentración de este péptido está asociado con la muerte celular de Alzheimer. En colaboración con Xiao Zhu, un científico investigador senior de Tecnología de la Información en Purdue Research Computing, El grupo de investigación de Narsimhan realizó simulaciones por computadora que mostraban que un solo péptido Aβ 1-42 no tenía ningún efecto sobre las células neurales. pero en grupos de tres o cinco, llamados oligómeros, pueden penetrar la membrana celular y formar pequeños poros y matar las células neurales.

"La agregación de estos péptidos es un precursor de la penetración de la célula neural, que conduce a la formación de un poro, "dijo Narsimhan, cuyos hallazgos fueron publicados como artículo de portada en la edición de marzo de la revista Física Química Física Química . "Esto demuestra que la formación de un agregado es un paso esencial en la penetración y formación de poros que conduce a la muerte de las células neurales. Eso es lo que sucede en la enfermedad de Alzheimer".

Se necesitan simulaciones de otros péptidos beta-amiloides y experimentos para confirmar la importancia de estos hallazgos en el cerebro. Pero el trabajo sugiere que la muerte de las células neuronales en la enfermedad de Alzheimer podría ralentizarse o detenerse con terapias que inhiban la formación de estos agregados de péptidos beta-amiloides tóxicos.

"La cura o la terapia para el Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas pueden residir en prevenir la formación de oligómeros en el líquido del cerebro, "Dijo Narsimhan.