Proteinele incorect pliate, considerate esențiale în dezvoltarea mai multor afecțiuni neurodegenerative, ar putea fi împiedicate să formeze plăci toxice prin injectarea unui nanomaterial special conceput.
Elaborate de o echipă internațională de cercetători, aceste particule microscopice, având proprietăți atât hidrofile (care atrag apa), cât și lipofile (care atrag grăsimea), s-au dovedit capabile să captureze proteinele beta-amiloid defecte înainte de a se aduna, protejând astfel țesutul neuronal de daunele asociate cu boala Alzheimer.
„În multe dintre aceste afecțiuni, proteinele își pierd structura normală și funcțională și se aglomerează în fibre distructive care pătrund în neuroni și devin extrem de toxice pentru aceștia,” a declarat Samuel Stupp, expert în știința materialelor la Universitatea Northwestern, conform ScienceAlert.
„Prin capturarea acestor proteine incorect pliate, tratamentul inhibă formarea fibrelor dintr-un stadiu incipient. Aceste fibre scurte, timpurii, care pătrund în neuroni, sunt considerate cele mai toxice. Cu studii suplimentare, credem că am putea întârzia semnificativ progresia bolii.”
Tratamentul se bazează pe compuși denumiți peptide amfifile, care se amestecă eficient atât cu grăsimi, cât și cu apă. Astfel de molecule sunt deja utilizate în alte medicamente, cum ar fi semaglutida (cunoscută sub numele de Ozempic).
O „echipă de curățenie” moleculară
Cu toate acestea, cercetătorii au adăugat un ingredient „secret”: trehaloza — un zahăr natural ce s-a dovedit eficient în prevenirea debutului procesului de pliere greșită a proteinelor, comportament ce conduce la formarea aglomerărilor periculoase.
„Trehaloza este întâlnită în mod natural în plante, ciuperci și insecte,” explică Zijun Gao, chimist organic la Universitatea Northwestern. „Aceasta protejează aceste organisme de fluctuațiile de temperatură, în special împotriva deshidratării și înghețului.”
„S-a dovedit că trehaloza apără diverse macromolecule biologice, inclusiv proteine. Așa că ne-am întrebat dacă putem să o utilizăm pentru a stabiliza proteinele incorect pliate.”
Atunci când peptidele amfifile sunt combinate cu trehaloză, se produce un fenomen special: structura lor devine mai instabilă și mai reactivă, permițându-le să interacționeze cu proteinele beta-amiloid.
Ca rezultat, aceste proteine periculoase sunt capturate în structura modificată a moleculelor, unde nu mai pot provoca daune. Practic, cercetătorii au creat o „echipă de curățenie” moleculară pentru proteinele incorect pliate.
10 milioane de noi cazuri de demență anual la nivel global
Această abordare se deosebește de cele anterioare, care încercau să elimine proteinele toxice după ce acestea se formau. Aici, obiectivul este să le destabilizeze dintr-un stadiu incipient, înainte ca fibrele de amiloid să devină stabilizate și greu de eliminat.
Cercetarea este încă în fază incipientă. Este necesară o investigație suplimentară pentru a înțelege cum afectează aceste molecule acoperite cu zahăr organismul uman, în special în cazul persoanelor cu boli neurodegenerative.
Ceea ce știm cu certitudine este că există o nevoie urgentă de tratamente inovatoare pentru Alzheimer și afecțiuni similare. Estimările sugerează aproximativ 10 milioane de noi cazuri de demență anual la nivel global — o cifră care va crește odată cu îmbătrânirea populației.
„Studiul subliniază potențialul fascinant al nanomaterialelor concepute molecular pentru a combate cauzele fundamentale ale bolilor neurodegenerative,” a declarat Stupp.
Cercetarea a fost publicată în Journal of the American Chemical Society.
Vă sugerăm să citiți și:
5 medicamente prescrise frecvent ar putea încetini dezvoltarea bolii Alzheimer.
