Tendencias 21. Ciencia, tecnología, sociedad y cultura



Tendencias 21. Ciencia, tecnología, sociedad y cultura




Crean estructuras sintéticas que inhiben el Alzheimer

Los nuevos péptidos actúan contra la acumulación más tóxica de la proteína beta amiloide


Un nuevo péptido sintético podría emplearse para inhibir la toxicidad y la agregación de la proteína beta amiloide, cuyo desequilibrio en el cerebro causa el daño neuronal desencadenante del Alzheimer. Los nuevos hallazgos sobre la beta amiloide podrían dar pistas sobre nuevas pruebas clínicas que adelantarían los diagnósticos.




Investigadores de la Universidad de Washington, en Estados Unidos, han desarrollado estructuras sintéticas de aminoácidos que atacan e inhiben los pequeños agregados tóxicos de la proteína beta amiloide, responsables de los daños neurológicos propios de enfermedades como el Alzheimer.
 

Los investigadores han demostrado la eficacia de los péptidos sintetizados en neuronas humanas cultivadas y en modelos animales con Alzheimer. Los nuevos hallazgos sobre la toxicidad de la beta amiloide, que aparece en una fase anterior a la que se pensaba, podrían proporcionar la base de una prueba clínica para detectar la enfermedad antes de la aparición de los síntomas.
 

La toxicidad no se encuentra en las placas
 

Las neuronas producen la proteína beta amiloide que, a niveles normales (cuando forman monómeros o molécula de pequeña masa molecular), realizan tareas importantes en nuestro cerebro. Cuando estos monómeros abandonan sus funciones y comienzan a unirse entre sí, se producen los daños neuronales asociados a las personas con Alzheimer.
 

Primero, forman oligómeros, que son pequeños grupos de hasta una docena de proteínas. Después, llegan a formar cadenas más largas y, finalmente, depósitos grandes llamados placas. Durante años, los científicos han creído que estas placas desencadenaban los trastornos cognitivos característicos del Alzheimer. Pero esta investigación demuestra que los agregados más pequeños de beta amiloide son los elementos tóxicos de esta enfermedad.
 

Los péptidos sintéticos desarrollados por los investigadores de la Universidad de Washington atacan e inhiben esos pequeños agregados tóxicos. Están diseñados para plegarse en una estructura conocida como lámina alfa, y pueden bloquear la agregación beta de amiloide en la etapa más temprana y tóxica, la de los oligómeros.
 


Modelo de la estructura de AP407, uno de los péptidos de lámina alfa sintéticos diseñados para inhibir los oligómeros tóxicos de la beta amiloide. Imagen: Shea et al., PNAS, 2019.
Modelo de la estructura de AP407, uno de los péptidos de lámina alfa sintéticos diseñados para inhibir los oligómeros tóxicos de la beta amiloide. Imagen: Shea et al., PNAS, 2019.

La lámina alfa
 

Las proteínas celulares pueden formar muchas estructuras 3D diferentes, generalmente al plegarse primero en ciertos tipos de formas básicas. El equipo de investigación ha demostrado que las láminas alfa están asociadas con la agregación de beta amiloide.
 

En la naturaleza, es probable que las láminas alfa se produzcan en casos raros en que las proteínas se pliegan incorrectamente e interactúen de manera que interrumpa la función celular, lo que lleva a enfermedades de "plegamiento incorrecto de proteínas" como es el caso del Alzheimer.
 

Los investigadores han demostrado que la actividad de bloqueo de la lámina alfa sintética reduce la toxicidad activada por la beta amiloide en neuronas humanas cultivadas, e inhibe los oligómeros beta amiloides en dos modelos animales de laboratorio para el Alzheimer.
 

"Lo que hemos demostrado aquí es que podemos diseñar y construir láminas alfa sintéticas con estructuras complementarias para inhibir la agregación y la toxicidad de la beta amiloide, dejando intactos los monómeros biológicamente activos", explica en un comunicado Valerie Daggett, profesora de bioingeniería de la Universidad de Wisconsin y miembro del cuerpo docente del Instituto de Ingeniería y Ciencias Moleculares de la Universidad de Washington.
 

La lámina alfa es una estructura proteica no estándar, descubierta por el grupo de Daggett mediante simulaciones computacionales.
 

Mejora del diagnóstico
 

El equipo de Daggett continúa los experimentos con láminas alfa para diseñar compuestos mejorados que eliminen los oligómeros beta amiloides.
 

En este estudio, los investigadores también crearon un ensayo de laboratorio novedoso que utiliza una lámina alfa sintética para medir los niveles de oligómeros beta amiloides. Creen que este ensayo podría formar la base de una prueba clínica para detectar oligómeros tóxicos en personas antes de la aparición de los síntomas del Alzheimer.
 


Referencia

α-Sheet secondary structure in amyloid β-peptide drives aggregation and toxicity in Alzheimer’s disease. D. Shea et al. PNAS, 19 April 2019. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1820585116.



Lunes, 29 de Abril 2019
Eva Reneses
Artículo leído 3158 veces


Nota





Nuevo comentario:
Twitter

Los comentarios tienen la finalidad de difundir las opiniones que le merecen a nuestros lectores los contenidos que publicamos. Sin embargo, no está permitido verter comentarios contrarios a las leyes españolas o internacionales, así como tampoco insultos y descalificaciones de otras opiniones. Tendencias21 se reserva el derecho a eliminar los comentarios que considere no se ajustan al tema de cada artículo o que no respeten las normas de uso. Los comentarios a los artículos publicados son responsabilidad exclusiva de sus autores. Tendencias21 no asume ninguna responsabilidad sobre ellos. Los comentarios no se publican inmediatamente, sino que son editados por nuestra Redacción. Tendencias21 podrá hacer uso de los comentarios vertidos por sus lectores para ampliar debates en otros foros de discusión y otras publicaciones.

Otros artículos de esta misma sección
< >

Martes, 10 de Septiembre 2019 - 12:00 Las dietas ricas en grasa cambian el cerebro



¡Participa en el diseño del futuro!