peptidi beta-amiloidi, frammenti proteici che si formano naturalmente nel cervello e si aggregano in placche nei pazienti con malattia di Alzheimer, sono ritenuti responsabili della morte dei neuroni, ma non è stato chiaro come le sostanze uccidano le cellule. Ora, uno scienziato della Purdue University ha dimostrato attraverso simulazioni al computer che l'amiloide-beta può accumularsi per uccidere le cellule neurali praticando dei fori in esse.

I risultati sono i primi a mostrare come l'amiloide-beta forma i pori che uccidono le cellule neurali nei pazienti affetti dal morbo di Alzheimer e suggeriscono obiettivi che potrebbero offrire nuovi trattamenti.

Ganesan Narsimhan, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Agraria e Biologica, utilizza simulazioni per capire come i peptidi antimicrobici prodotti dagli insetti li proteggano dai microrganismi dannosi. Ha scoperto che questi peptidi antimicrobici formano aggregati e penetrano nelle cellule dei patogeni di origine alimentare, creando pori che consentono la fuoriuscita del fluido intracellulare, in tal modo, uccidendo le cellule e alleviando la minaccia di intossicazione alimentare. Poiché proteine ​​e peptidi sono costituenti normali di tutti gli alimenti, che il lavoro promette di creare prodotti per la sicurezza alimentare "verdi", come spray per prodotti freschi e film per imballaggio.

Narsimhan sapeva che i peptidi antimicrobici dovevano formare piccoli ammassi per uccidere le cellule patogene, e notò che mentre la beta-amiloide da sola non causa la morte cellulare, la formazione di aggregati beta-amiloidi potrebbe. Ha deciso di determinare se l'amioil-beta e i peptidi microbici funzionassero in modo simile per uccidere le cellule.

Narsimhan si è concentrato su Aβ 1-42 poiché uno squilibrio nella concentrazione di questo peptide è associato alla morte delle cellule di Alzheimer. In collaborazione con Xiao Zhu, uno scienziato ricercatore senior per la tecnologia dell'informazione presso la Purdue Research Computing, Il gruppo di ricerca di Narsimhan ha eseguito simulazioni al computer che mostrano che un singolo peptide Aβ 1-42 non ha alcun effetto sulle cellule neurali, ma in gruppi di tre o cinque, chiamati oligomeri, sono in grado di penetrare nella membrana cellulare e formare piccoli pori e uccidere le cellule neurali.

"L'aggregazione di questi peptidi è un precursore della penetrazione della cellula neurale, portando alla formazione di un poro, " disse Narsimhan, i cui risultati sono stati pubblicati come storia di copertina nel numero di marzo della rivista Chimica Fisica Fisica Chimica . "Ciò dimostra che la formazione di un aggregato è un passaggio essenziale nella penetrazione e nella formazione dei pori che portano alla morte delle cellule neurali. Questo è ciò che accade nell'Alzheimer".

Sono necessarie simulazioni di altri peptidi beta-amiloidi ed esperimenti per confermare il significato di questi risultati nel cervello. Ma il lavoro suggerisce che la morte delle cellule neurali nella malattia di Alzheimer potrebbe essere rallentata o fermata con terapie che inibiscono la formazione di questi aggregati tossici di peptidi beta-amiloidi.

"La cura o la terapia per l'Alzheimer e altre malattie neurodegenerative può risiedere nel prevenire la formazione di oligomeri nel fluido all'interno del cervello, " disse Narsimhan.