Mecanismul de formare a substanţelor ce cauzează boala Alzheimer a fost dezvăluit prin simulări dinamice moleculare şi experimente RMN realizate în Japonia.
Boala Alzheimer este cauzată de agregarea peptidelor beta-amiloid (Aβ), accelerată la o suprafaţă a membranei celulare. Grupul de cercetare de la Exploratory Research Center on Life and Living Systems and Institute for Molecular Science (ExCELLS) din Japonia a dezvăluit motivul acestui fenomen prin simulări dinamice moleculare şi experimente RMN.
Multe proteine se agregă la concentraţii mai mari şi formează substanţe sferice denumite oligomeri şi substanţe aciculare numite fibrile amiloide. Aceste agregate proteice provoacă mai mult de 30 de tipuri de boli, scrie sciencedaily.com.
Boala Alzheimer se presupune că este cauzată de oligomeri şi fibrila amiloidă formată prin agregarea peptidelor β-amiloid. Este cunoscut faptul că agregarea peptidei Aβ este accelerată la o interfaţă hidrofilă / hidrofobă, cum ar fi o suprafaţă de membrană celulară. Totuşi, , nu era încă clar de ce peptidele Aβ au tendinţa de a agrega pe suprafaţă.
Grupul de cercetare de la ExCELLS a lucrat pentru a clarifica acest mecanism folosind simulări dinamice moleculare şi experimente de spectroscopie prin rezonanţă magnetică nucleară.
Cercetătorii au descoperit că peptidele Aβ au tendinţa de a se aduna la interfaţa hidrofilă / hidrofobă - adică concentraţia locală de Aβ la interfaţă este mai mare decât cea din soluţia de apă.
În plus, structurile beta-amiloid sunt formate mai mult la interfaţă decât în soluţia de apă.
În structura β-amiloid, o parte din peptida Aβ se extinde dreaptă şi formează legături de hidrogen intramolecular. Prin urmare, o altă peptidă Aβ care se apropie de această peptidă realizează cu uşurinţă legături de hidrogen intermolecular.
În acest fel, grupul de cercetare a clarificat motivul accelerării agregării peptidelor Aβ pe suprafaţa membranei celulare. Astfel, peptida Aβ are nu doar tendinţa de a avea o concentraţie ridicată pe suprafaţa membranei celulare, ci şi o structură care tinde să se lege una de cealaltă.
Această descoperire permite elucidarea mecanismului prin care peptida Aβ se agregă pe suprafaţa membranei celulelor nervoase. Elucidarea acestui mecanism ar putea reprezenta un mare pas înainte pentru dezvoltarea în viitor a unor inhibitori eficienţi împotriva substanţelor cauzale ale bolii Alzheimer.
