Prober kaster nyt lys over Alzheimers årsag

Forskere fra Rice University har fundet en måde at spore dannelsen af ​​opløselige amyloide beta -peptidaggregater, der er impliceret i starten af ​​Alzheimers sygdom.

Rice lab af Angel Martí rapporterede sin udvikling af et rutheniumbaseret fluorescerende kompleks, der binder sig til opløseligt, oligomere amyloide beta -peptider. Når peptiderne samles for at danne de store biomolekyler kaldet oligomerer, det fluorescerende additiv binder og mærker dem.

Det vil give forskere mulighed for let at spore fremskridt og bevægelser af aggregater, når de vokser over tid. Detaljer om værket vises i Journal of the American Chemical Society .

Amyloidplakker har længe været mistænkt som hovedårsagen til Alzheimers, men nyere undersøgelser tyder på, at oligomerer - flydende molekyler med gentagne peptidenheder - gør langt mere skade.

"Der er en opfattelse på området, at opløselige oligomerer er hovedårsagen til neuronal degeneration, fordi disse oligomerer er giftige for neuroner, "sagde Martí, lektor i kemi, af bioingeniør og af materialevidenskab og nanoengineering.

"Disse oligomerer er bestemt forbundet med Alzheimers patologi, så der har været et behov for værktøjer til at hjælpe os med at studere dem. "

Han sagde, at oligomerer er "næsten usynlige" for Thioflavin T -farvestoffer, der normalt bruges til at mærke amyloidfibriller i laboratorieundersøgelser. Rutheniumkomplekserne løser det problem.

Komplekserne drager fordel af fluorescensanisotropi, hvor fluorescerende respons er polariseret, lyser lysere i nogle retninger end andre. "Det er en meget gammel teknik relateret til rotation af molekyler, "Sagde Martí." Når molekylet er i opløsning, den bevæger sig og roterer konstant. Når den er meget lille, den roterer meget hurtigt, og anisotropien er næsten nul.

"Men når den samme sonde binder til et stort makromolekyle, den roterer langsommere, "sagde han." Sådan ved vi, at vi har oligomerer, og så kan vi spore deres vækst og forplantning. "

Laboratorietest viste, at oligomerer dannede sig i opløsning ved forskellige temperaturer over timer. Martí bemærkede, at kolde løsninger bremser processen, men ved kropstemperaturer, oligomerer danner "meget hurtigt og i store mængder. Den hastighed, hvormed de dannes ved fysiologiske temperaturer, er bemærkelsesværdig."

Rislaboratoriet brugte også sine sonder til at se, hvordan neuroblastomceller blev påvirket i realtid, når de blev injiceret med amyloid beta -peptider. De afslørede, at kun 60% af cellerne injiceret med oligomerer forblev levedygtige, mens dem, der blev behandlet med amyloidfibriller og monomerer, havde højere levedygtighed, omkring 80%, tyder på, at oligomerer faktisk er giftige, Sagde Martí.

For nu, han sagde, rutheniumproberne er kun beregnet til brug i laboratoriet. "Det vil være svært at bruge disse i hjernen, fordi der er for meget spredning af lys, "Sagde Martí." De er skabt til at drage fordel af polariseret lys, og spredning ville dæmpe det. "

"Men som et laboratorieværktøj, de vil give forskere rundt om i verden mulighed for at teste virkningerne af andre molekyler på graden af ​​oligomerdannelse, og det er en stor ting, "sagde han." De kan hurtigt se, om et lægemiddel forsinker eller stopper dannelsen af ​​oligomerer. "