Un nuevo estudio ha revelado por primera vez la estructura molecular de los cerebros afectados por Alzheimer enfermedad.
Los investigadores han producido modelos 3D de proteínas en el cerebro, incluidas dos proteínas en particular que están asociadas con el Alzheimer: beta-amiloide y tau.
A medida que los científicos continúan trabajando para encontrar tratamientos para la enfermedad neurodegenerativa, es importante comprender todo lo que podamos sobre ella.
Las acumulaciones de estas proteínas en el cerebro son una causa del Alzheimer o una consecuencia de él (aún no estamos seguros de cuál de ellas) y gracias a un equipo de la Universidad de Leeds en el Reino Unido, ahora tenemos una visión muy detallada de cómo están organizadas, hasta en los detalles microscópicos más minúsculos.
“Este primer vistazo a la estructura de las moléculas dentro del cerebro humano ofrece más pistas sobre lo que sucede con las proteínas en la enfermedad de Alzheimer”, dice El neurocientífico René Frank de la Universidad de Leeds.
“Pero [it] También establece un enfoque experimental que puede aplicarse para comprender mejor una amplia gama de otras enfermedades neurológicas devastadoras”.
Los investigadores utilizaron una serie de técnicas de imágenes avanzadas para escanear el tejido cerebral post mortem de pacientes con Alzheimer, incluyendo Tomografía crioelectrónica (cryoET), que utiliza lecturas de haces de electrones para mapear estructuras tridimensionales de tejido inmovilizado a temperaturas muy bajas.
CryoET permite obtener imágenes sin fijación química ni deshidratación que alteren la estructura del tejido biológico, lo que significa que los científicos ahora pueden reconstruir Volúmenes 3D de tejido a resoluciones un millón de veces más pequeñas que un grano de arroz.
“La caracterización microscópica óptica del amiloide en el cerebro con enfermedad de Alzheimer ha formado la base del diagnóstico y la clasificación de la enfermedad”. escribir Los investigadores en su artículo publicado.
“Se desconoce la estructura in situ del amiloide en el cerebro humano”.
Al observar estas proteínas de manera tan detallada, esperamos poder entender mejor cómo se forman los grupos y qué impacto tienen en el cerebro.
En las proteínas beta-amiloides se encontró una mezcla de estructuras microscópicas similares a filamentos llamadas fibrillas y otras estructuras. En las proteínas tau, había grupos de filamentos en líneas rectas, aunque la disposición parece variar según donde estan las proteinas en el cerebro.
Si bien los grupos eran similares entre sí, había diferencias en la organización espacial, en términos de la forma en que los filamentos tau estaban orientados y torcidos, así como en el tamaño de las fibrillas beta-amiloide.
Esta es la primera vez que analizamos estas proteínas con este nivel de detalle, y es demasiado pronto para decir algo sobre la importancia de lo que se ha descubierto. Ahora que se ha demostrado que la técnica funciona, se puede probar en tejido de una gama más amplia de donantes de cerebro.
Eso revelará más sobre cómo se ven estas diferentes proteínas en los diferentes puntos de Progresión del Alzheimer – y al comparar las estructuras a lo largo del tiempo, deberíamos poder ver cómo se desarrolla la enfermedad.
De hecho, el equipo detrás del nuevo estudio cree que este enfoque podría ser útil para analizar las causas fundamentales de todo tipo de enfermedades neurodegenerativaspor lo que podemos esperar escuchar más sobre ello en el futuro.
“Cohortes más grandes de diversos donantes de la enfermedad de Alzheimer, en diferentes regiones del cerebro y en etapas más tempranas de la enfermedad de Alzheimer, pueden revelar cómo la organización espacial del amiloide de diferentes estructuras se relaciona con los perfiles neuropatológicos individuales”. escribir los investigadores.
“También será importante aplicar estos enfoques a otras enfermedades neurodegenerativas, muchas de las cuales comparten tipos de neuropatología amiloide relacionados o superpuestos”.
La investigación ha sido publicada en Naturaleza.