Particule acoperite cu zahăr ar putea proteja neuronii de boala Alzheimer

Proteinele pliate greșit, considerate a juca un rol esențial în progresul mai multor afecțiuni neurodegenerative, ar putea fi împiedicate să formeze plăci toxice prin injectarea unui nanomaterial special conceput.

Dezvoltat de o echipă internațională de cercetători, aceste particule microscopice, care au proprietăți atât hidrofile (care atrag apa), cât și lipofile (care atrag grăsimea), s-au dovedit capabile să captureze proteinele beta-amiloid defecte înainte ca acestea să se adune, protejând astfel țesutul neuronal de daunele considerate responsabile pentru boala Alzheimer.

„În multe dintre aceste boli, proteinele își pierd structura normală și funcțională și se agregă în fibre distructive care pătrund în neuroni și sunt extrem de toxice pentru aceștia,” spune Samuel Stupp, specialist în știința materialelor la Universitatea Northwestern, potrivit ScienceAlert.

„Capturând aceste proteine pliate greșit, tratamentul inhibă formarea fibrelor încă dintr-un stadiu incipient. Tocmai 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 numiți peptide amfifile, care se amestecă la fel de bine cu grăsimi cât și cu apă. Astfel de molecule sunt deja utilizate în alte medicamente, precum semaglutida (cunoscută sub numele de Ozempic).

O „echipă de curățenie” moleculară

Totuși, cercetătorii au adăugat un ingredient „secret”: trehaloza — un zahăr natural care s-a dovedit eficient în prevenirea începerii procesului de pliere greșită a proteinelor, comportament care duce la formarea aglomerărilor periculoase.

„Trehaloza este prezentă în mod natural în plante, ciuperci și insecte,” explică Zijun Gao, chimist organic la Universitatea Northwestern. „Protejează aceste organisme de schimbările de temperatură, în special împotriva deshidratării și înghețului.”

„S-a demonstrat că trehaloza protejează mai multe macromolecule biologice, inclusiv proteine. Așa că ne-am întrebat dacă o putem folosi pentru a stabiliza proteinele pliate greșit.”

Atunci când peptidele amfifile sunt combinate cu trehaloză, se întâmplă ceva special: structura lor devine mai instabilă și mai reactivă, ceea ce le face capabile să interacționeze cu proteinele beta-amiloid.

Ca urmare, aceste proteine periculoase sunt prinse în structura modificată a moleculelor, unde nu mai pot face rău. Practic, cercetătorii au creat o „echipă de curățenie” moleculară pentru proteinele pliate greșit.

10 milioane de noi cazuri de demență în fiecare an la nivel mondial

Această abordare diferă de cele anterioare, care încercau să elimine proteinele toxice după ce se formau. Aici, scopul este să le destabilizeze dintr-un stadiu incipient, înainte ca fibrele de amiloid să devină stabilizate și greu de eliminat.

Cercetarea este încă în stadiu incipient. Sunt necesare mai multe studii pentru a înțelege cum afectează aceste molecule acoperite cu zahăr organismul uman, mai ales în cazul persoanelor cu boli neurodegenerative.

Ceea ce știm sigur este că sunt urgent necesare tratamente inovatoare pentru Alzheimer și afecțiuni similare. Estimările indică aproximativ 10 milioane de noi cazuri de demență în fiecare an la nivel mondial — o cifră care va crește odată cu îmbătrânirea populației.

„Studiul subliniază potențialul captivant al nanomaterialelor create molecular pentru a combate cauzele de bază ale bolilor neurodegenerative,” a declarat Stupp.

Cercetarea a fost publicată în Journal of the American Chemical Society.

Vă recomandăm să mai citiți și:

5 medicamente frecvent prescrise ar putea încetini evoluția bolii Alzheimer

Descoperire în lumea medicală: Țesut cerebral uman viu folosit pentru a imita boala Alzheimer

Cum ar putea preveni somniferele apariția bolii Alzheimer?

A fost dezvoltat un test de sânge care detectează Alzheimer, dar și progresul bolii