Los investigadores de la Universidad de Rice observaron la agregación de nanopartículas inducida por bajas concentraciones de proteínas de albúmina sérica desplegadas. Creen que las proteínas se despliegan al unirse a las nanopartículas de oro y evitan que otras proteínas se unan a ellas para formar una cubierta protectora alrededor de la partícula. Crédito:Universidad de Rice
Se ha observado que las proteínas del suero sanguíneo se combinan uno a uno con nanopartículas de oro y provocan que se agreguen, informaron científicos de la Universidad de Rice.
Esto es inesperado según los investigadores de Rice, Stephan Link y Christy Landes, que han dirigido estudios de las proteínas más responsables de mantener separados los sólidos en la sangre. En bajas concentraciones, ellos dijeron, las proteínas se unen irreversiblemente, desplegar y luego juntar las nanopartículas.
Esto es contrario al propósito de las proteínas de albúmina, el más abundante en el torrente sanguíneo, ellos dijeron.
El papel, publicado este mes en la revista American Chemical Society ACS Nano , tiene implicaciones para las enfermedades causadas por agregación, como el Alzheimer, y para problemas de toxicidad de nanopartículas, dijeron los investigadores. Las nanopartículas de oro se utilizan cada vez más como agentes terapéuticos.
Hace varios años, el equipo de Rice descubrió que concentraciones más altas de albúmina de suero bovino (BSA), casi a la altura de su contraparte humana, podría evitar que las nanopartículas de oro hidrófobas de forma natural se aglutinen. En nuevos experimentos, algunos utilizan tecnología que solo ha estado disponible en los últimos años, Se observó que las proteínas BSA en concentraciones bajas se desplegaban en presencia de nanopartículas de oro.
Este es un mapa de superresolución de moléculas individuales de albúmina de suero bovino identificadas, marcado por los contornos de colores. El nanoalambre de oro en gris y miles de nanómetros de largo, muestra el tamaño relativo de las proteínas, que ocupan áreas mucho más grandes de lo esperado en función del tamaño de su geometría desplegada. Los investigadores dijeron que esto respalda el hallazgo de que solo hay espacio para una proteína en las nanopartículas más pequeñas estudiadas. Crédito:Universidad de Rice
"Creemos que la proteína se adhiere primero y se despliega, y eso evita que entren otras proteínas, ", Dijo Link." Pero también facilita la agregación ".
"Esta es la proteína más común en el suero sanguíneo, ", Dijo Landes." Su trabajo es rodear y hacer una bonita capa dura alrededor de cualquier cosa en solución que de otra manera sería insoluble y estabilizar la complicada mezcla de células ". proteínas y hormonas en sangre.
"Lo que es importante es la capacidad de la proteína para cubrir con éxito hormonas esteroides hidrofóbicas, nanopartículas, virus cualquier cosa, ", dijo." Pero para hacer ese revestimiento, debe quedar bien doblado ".
Al desplegarse en presencia de nanopartículas de oro, ellos dijeron, la proteína hace dos cosas:se esparce sobre la partícula, sin dejar espacio para que otras proteínas se unan, y expone su núcleo hidrofóbico generalmente oculto, que fomenta la agregación con otros conjuntos de nanopartículas de proteínas.
"Este es un problema si las personas usan nanopartículas con fines terapéuticos o simplemente entran en contacto con nanopartículas en productos o en el medio ambiente". ", Dijo Landes." Si la albúmina sérica puede hacer su trabajo, todo está bien. Pero no podemos evitar notar que la proteína se desarrolla, la agregación de proteínas y la formación de fibrillas son la raíz de todo tipo de enfermedades ".
Si bien su investigación anterior mostró que las proteínas de albúmina en altas concentraciones mantienen las nanopartículas solubles, "hay situaciones biológicas en las que la concentración de proteína de albúmina sérica puede ser lo suficientemente baja como para causar problemas, ", Dijo Landes.
También notaron que otras dos proteínas transmitidas por la sangre, fibrinógeno y globulina, hacen que las nanopartículas de oro se agreguen independientemente de sus concentraciones. "Se despliegan sin importar la concentración, lo que significa que la BSA o la albúmina de suero humano están realmente diseñadas para hacer este recubrimiento y evitar que todo se salga de control, "Dijo Link.
"Estamos diciendo que la gente realmente necesita prestar atención a la proporción entre la proteína; en este caso, BSA y nanopartículas porque pueden suceder cosas diferentes ".
