Ny metode til overvågning af Alzheimers proteiner

Fysikere ved Center for Integreret Nanostructure Physics (CINAP), inden for Institute for Basic Science (IBS, Sydkorea), har rapporteret en ny metode til at identificere aggregeringstilstanden for amyloid beta (Aβ) proteiner i opløsning. Udgivet i ACS Nano , dette fund kunne repræsentere et skridt fremad i den tidlige diagnose af Alzheimers sygdom.

Den gradvise akkumulering af Aβ i hjernen fører til uhelbredelig demens. Sygdomsprogressionen er stærkt korreleret med Aβ-proteinernes form:4-nm-størrelse monomerer udvikler sig til oligomer på flere hundrede nanometer og når den fibrillære tilstand og danner plaketter på op til et par titalls mikrometer i størrelse.

Forskerne kunne tydeligt se de forskellige Aβ-stadier ved hjælp af THz nær-felt konduktansmålinger. Denne teknik måler den energi, der absorberes af molekyler ved et energibånd på omkring 1-10 meV (eller 0,2-2,4 THz), og det betragtes som en effektiv teknik til at undersøge transformationen af ​​biologiske makromolekyler uden at generere varme. Forskerne målte, hvordan Aβ -proteiner i opløsningen forstyrres af hændende THz -stråling og bemærkede, at resultaterne var korreleret med Aβ -proteinernes form:monomer, oligomer og fibril. Derefter, de udledte den optiske konduktans, som falder med de udviklende fibrilliseringstilstande og stiger med de forhøjede molære koncentrationer.

Da sygdommens progressive stadier simpelthen kan differentieres med denne teknik, teamet udledte en demenskvotient (DQ) fra den optiske konduktans, ved hjælp af den såkaldte Drude-Smith-model. En DQ -værdi på omkring en angiver, at Aβ er i fibril tilstand, omkring 0,64 en oligomer tilstand, og næsten nul er i en monomer tilstand.

"Vi mener, at vores resultat giver os et betydeligt paradigmeskift inden for Alzheimers sygdomsforskningsfelt, da demenskvotienten tydeligt er identificeret fra den etiketfrie konduktansmåling af forskellige Aβ-proteinstrukturtilstande, "siger Chaejeong Heo, en af ​​de førende forfattere til denne undersøgelse. CINAP -direktør, Young Hee Lee tilføjer "Dette indeks kan være nyttigt til tidlig påvisning af toksisk Aβ -proteinaggregering og fibrillisering observeret ved Alzheimers sygdom."