Il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson sono entrambi esempi di malattie amiloidi, dove le proteine ​​malfunzionanti si accumulano per formare fibrille e aggregati più grandi chiamati placche amiloidi. Nel diario Chimica Biofisica ricercatori dell'Università di Leeds, UK, rivedere i progressi nei metodi per studiare gli intermedi cruciali ma fugaci nella formazione di queste fibrille.

Le placche amiloidi si accumulano nello spazio esterno e tra le cellule cerebrali nelle malattie degenerative del cervello. Prove recenti suggeriscono che le placche possono verificarsi anche all'interno delle cellule. Sebbene sia meglio conosciuto per il legame con le malattie degenerative del cervello, l'amiloide è anche implicato in malattie di altri organi, compreso il danno al pancreas nel diabete di tipo 2 e alle articolazioni nell'amiloidosi correlata alla dialisi.

Potenti precursori

Si ritiene che le forme dannose di amiloide provengano da normali proteine ​​che vengono mal ripiegate in modi che consentono loro di aggregarsi nelle fibrille e nelle placche persistenti. Le fibrille si assemblano da piccoli gruppi di proteine ​​chiamate oligomeri, ma questi esistono solo brevemente prima di aggregarsi ulteriormente, rendendoli difficili da studiare.

"Questi intermedi oligomeri fugaci sono considerati fattori chiave per l'insorgenza della malattia amiloide, " afferma Sheena Radford dell'Astbury Center for Structural Molecular Biology dell'Università di Leeds, un corrispondente autore della recensione. I ricercatori sono quindi desiderosi di trovare modi per studiare gli oligomeri.

La recensione è stata scritta per un numero speciale di chimica biofisica che celebra la vita del professor Sir Christopher Dobson, un importante pioniere nel campo dell'amiloide morto nel 2019. "Chris è stato il mio mentore post-dottorato, "dice Radford, "così io e i miei coautori siamo stati lieti di poter contribuire al numero speciale."

Metodi e intuizioni emergenti

Una sfida nella comprensione degli oligomeri è identificarli all'interno di miscele molecolari complesse. Gli autori esaminano diversi metodi principali. Per esempio, La spettroscopia di risonanza magnetica nucleare rileva le molecole utilizzando i segnali di onde radio che possono assorbire quando poste in un forte campo magnetico. La spettroscopia a fluorescenza rivela coloranti fluorescenti che possono essere attaccati selettivamente alle singole molecole di interesse. Altre procedure altamente specializzate possono similmente rilevare la presenza di singole molecole.

In una seconda grande strategia, una varietà di interventi chimici e biologici possono essere utilizzati per incoraggiare la formazione di oligomeri specifici in quantità insolitamente grandi, consentendo la purificazione dei campioni per uno studio dettagliato. I metodi qui menzionati sono esempi chiave dell'ampia gamma di tecniche che stanno aprendo sempre più il mondo degli oligomeri che formano amiloidi al vaglio dei ricercatori.

L'articolo di rassegna si concentra in gran parte sui metodi per intraprendere tale esame, piuttosto che i risultati che stanno rivelando. Generalmente, però, gli autori sottolineano che stanno emergendo approfondimenti significativi sia sulle strutture precise che sulle funzioni biologiche e sugli effetti tossici degli oligomeri. "Speriamo che le tecniche che esaminiamo miglioreranno la comprensione di base dell'aggregazione proteica per aprire la strada a terapie meglio progettate per la malattia dell'amiloide, "dice Andrew Wilson, il secondo autore corrispondente, sottolineando l'obiettivo clinico finale.

Radford sottolinea che mentre la malattia amiloide più importante, Alzheimer, è stato classificato per la prima volta più di un secolo fa, tecniche per studiare l'amiloide in dettaglio atomico sono emerse solo negli ultimi cinque anni circa. Ci si può aspettare che lo sforzo di ricerca relativamente giovane che sfrutta le tecniche esaminate in questo articolo fornisca presto molte più intuizioni chiave.