Pequeñas estructuras de proteínas llamadas amiloides son clave para comprender ciertas enfermedades devastadoras relacionadas con la edad. Agregados, o amiloides pegajosos agrupados, formar placas en el cerebro, y son los principales culpables de la progresión de las enfermedades de Alzheimer y Huntington.

Los amiloides son tan pequeños que no se pueden visualizar con técnicas microscópicas convencionales. Un equipo de ingenieros de la Universidad de Washington en St. Louis ha desarrollado una nueva técnica que utiliza fluorescencia temporal, haciendo que los amiloides parpadeen, o "parpadear, "y permitir que los investigadores detecten mejor estas proteínas problemáticas.

"Ha sido bastante difícil, encontrar una manera de imaginarlos de una manera no invasiva, sin cambiar la forma en que se unen, y también encontrar una manera de imaginarlos a largo plazo para ver cómo se agrupan y forman estructuras más grandes, "dijo Matthew Lew, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Sistemas de Preston M. Green en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas. "Ese fue el enfoque de nuestra investigación".

En la actualidad, Los científicos que buscan visualizar amiloides utilizan grandes cantidades de un material fluorescente para recubrir las proteínas en un tubo de ensayo. Cuando se utiliza un microscopio de fluorescencia, los amiloides brillan. Sin embargo, no se sabe cómo los tintes que están adheridos permanentemente pueden alterar la estructura básica y el comportamiento del amiloide. También es difícil discernir las estructuras a nanoescala en juego usando esta técnica experimental masiva.

Lew, cuyo foco de investigación incluye microscopía de superresolución e imágenes de una sola molécula, trabajó con su excolega de la Universidad de Washington, Jan Bieschke, ahora profesor asociado de ciencias del cerebro en el University College de Londres, para desarrollar la nueva técnica que les hace parpadear. Se llama imágenes de unión amiloide transitoria (TAB).

TAB usa un tinte estándar llamado tioflavina T, pero en lugar de cubrir los amiloides, se adhiere temporalmente a ellos de uno en uno. El efecto no es permanente y los amiloides emiten luz hasta que el tinte se desprende, produciendo un efecto de parpadeo distintivo. Los investigadores pudieron utilizar un microscopio de fluorescencia para observar y registrar los parpadeos. Luego localizaron la posición de cada tioflavina parpadeante y reconstruyeron una imagen súper resuelta de la estructura amiloide exacta.

"La tioflavina T se comportó como un grupo de luciérnagas, encendiéndose cada vez que entran en contacto con el amiloide, "Dijo Bieschke.

"Lo que vimos fueron destellos de luz a lo largo del tiempo, Lew dijo. En las pantallas de nuestras computadoras, verías estos puntos individuales parpadeando en secuencia. Luego pudimos superponer todos estos puntos juntos, dándonos una mirada completa a la estructura. Si no los separaste, verías un borrón ".

El equipo probó la técnica TAB en una variedad de estructuras amiloides y pudo reconstruir imágenes para todas ellas. durante un período prolongado de tiempo y en varias etapas de agregación. Sus resultados fueron publicados recientemente en la revista ChemBioChem .

"Existe una conexión íntima entre ver la estructura de las proteínas y aprender cómo estas proteínas interactúan con las neuronas, Lew dijo. En última instancia, necesitamos las imágenes para comprender todas las diferentes formas y estructuras que estas proteínas están construyendo con el tiempo, y cómo eso se relaciona con la muerte de las células más adelante ".