Los investigadores de la Universidad de Rice han encontrado una manera de rastrear la formación de agregados de péptidos beta amiloides solubles implicados en la aparición de la enfermedad de Alzheimer.

El laboratorio Rice de Angel Martí informó sobre el desarrollo de un complejo fluorescente a base de rutenio que se une a solubles, péptidos beta amiloides oligoméricos. A medida que los péptidos se unen para formar grandes biomoléculas llamadas oligómeros, el aditivo fluorescente los une y etiqueta.

Eso permitirá a los investigadores rastrear fácilmente el progreso y los movimientos de los agregados a medida que crecen con el tiempo. Los detalles de la obra aparecen en la Revista de la Sociedad Química Estadounidense .

Se sospecha desde hace mucho tiempo que las placas de amiloide son la causa principal de la enfermedad de Alzheimer, pero estudios recientes sugieren que los oligómeros, moléculas flotantes con unidades peptídicas repetidas, causan mucho más daño.

"Existe una opinión en el campo de que los oligómeros solubles son la principal causa de la degeneración neuronal, porque estos oligómeros son tóxicos para las neuronas, "dijo Martí, un profesor asociado de química, de bioingeniería y de ciencia de materiales y nanoingeniería.

"Estos oligómeros están definitivamente asociados con la patología de Alzheimer, así que ha habido una necesidad de herramientas que nos ayuden a estudiarlos ".

Dijo que los oligómeros son "virtualmente invisibles" para los tintes de tioflavina T que se usan comúnmente para marcar las fibrillas amiloides en los estudios de laboratorio. Los complejos de rutenio resuelven ese problema.

Los complejos aprovechan la anisotropía de fluorescencia, en el que la respuesta fluorescente está polarizada, brillando más en algunas direcciones que en otras. "Es una técnica muy antigua relacionada con la rotación de moléculas, "Dijo Martí." Cuando la molécula está en solución, se mueve y gira constantemente. Cuando es muy pequeño gira muy rápido y la anisotropía es casi nula.

"Pero cuando la misma sonda se une a una gran macromolécula, gira más lentamente, ", dijo." Así es como sabemos que tenemos oligómeros, y luego podemos rastrear su crecimiento y propagación ".

Las pruebas de laboratorio mostraron la formación de oligómeros en solución a diferentes temperaturas durante horas. Martí señaló que las soluciones frías retrasan el proceso, pero a la temperatura corporal, los oligómeros se forman "muy rápido y en grandes cantidades. La velocidad a la que se forman a temperaturas fisiológicas es notable".

El laboratorio de Rice también usó sus sondas para ver cómo las células del neuroblastoma se veían afectadas en tiempo real cuando se inyectaban con péptidos beta amiloides. Revelaron que solo el 60% de las células inyectadas con oligómeros seguían siendo viables, mientras que los tratados con fibrillas amiloides y monómeros tuvieron mayor viabilidad, alrededor del 80%, sugiriendo que los oligómeros son realmente tóxicos, Dijo Martí.

Por ahora, él dijo, las sondas de rutenio están diseñadas para uso exclusivo en el laboratorio. "Será difícil usarlos en el cerebro porque hay demasiada dispersión de luz, "Dijo Martí." Están hechos para aprovechar la luz polarizada, y la dispersión amortiguaría eso ".

"Pero como herramienta de laboratorio, Permitirán a los investigadores de todo el mundo probar los efectos de otras moléculas en la velocidad de formación de oligómeros. y eso es un gran problema, ", dijo." Pueden ver rápidamente si un fármaco retrasa o detiene la formación de oligómeros ".