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Una pequeña molécula activada por luz probada recientemente en ratones representa un nuevo enfoque para eliminar los grupos de proteína amiloide que se encuentran en el cerebro de pacientes con enfermedad de Alzheimer. Si se perfecciona en humanos, la técnica podría usarse como un enfoque alternativo a la inmunoterapia y usarse para tratar otras enfermedades causadas por amiloides similares.
Los investigadores inyectaron la molécula directamente en los cerebros de ratones vivos con la enfermedad de Alzheimer y luego usaron una sonda especializada para iluminar sus cerebros durante 30 minutos todos los días durante una semana. El análisis químico del tejido cerebral del ratón mostró que el tratamiento redujo significativamente la proteína amiloide. Los resultados de experimentos adicionales con muestras de cerebro humano donadas por pacientes con enfermedad de Alzheimer respaldaron la posibilidad de un uso futuro en humanos.
«La importancia de nuestro estudio es desarrollar esta técnica para atacar la proteína amiloide y mejorar su eliminación por el sistema inmunitario», dijo Yukiko Hori, profesora de la Universidad de Tokio y coautora de la investigación publicada recientemente en Brain.
La pequeña molécula que desarrolló el equipo de investigación se conoce como foto- catalizador de oxigenación. Parece tratar la enfermedad de Alzheimer a través de un proceso de dos pasos.
Primero, el catalizador desestabiliza las placas amiloides. La oxigenación, o la adición de átomos de oxígeno, puede hacer que una molécula se vuelva inestable al cambiar los enlaces químicos que la mantienen unida. Los detergentes para ropa u otros limpiadores conocidos como blanqueadores de oxígeno utilizan un principio químico similar.
El catalizador está diseñado para apuntar a la estructura plegada del amiloide y probablemente funcione entrecruzando porciones específicas llamadas residuos de histidina. El catalizador es inerte hasta que se activa con luz infrarroja cercana, por lo que en el futuro, los investigadores imaginan que el catalizador podría administrarse en todo el cuerpo mediante inyección en el torrente sanguíneo y dirigirse a áreas específicas usando luz.
En segundo lugar, el amiloide desestabilizado es eliminado por la microglía, células inmunitarias del cerebro que eliminan las células dañadas y los desechos fuera de las células sanas. Utilizando células de ratón que crecían en una placa, los investigadores observaron que la microglía engullía el amiloide oxigenado y luego lo descomponía en compartimentos ácidos dentro de las células.
«Nuestro catalizador se une a la estructura específica del amiloide, no a una estructura genética o secuencia de aminoácidos, por lo que este mismo catalizador se puede aplicar a otros depósitos de amiloide», dijo el profesor Taisuke Tomita, quien dirigió el proyecto en la Universidad de Tokio.
La Sociedad Estadounidense de Oncología Clínica estima que cada año en UU., 4000 personas son diagnosticadas con enfermedades causadas por amiloide fuera del cerebro, conocidas colectivamente como amiloidosis. (www.cancer.net/cancer-types/amyloidosis/statistics)
El catalizador de fotooxigenación debe ser capaz de eliminar la proteína amiloide, independientemente de cuándo o dónde se haya formado en el cuerpo. Aunque algunos tratamientos existentes para la enfermedad de Alzheimer pueden retardar la formación de nuevas placas de amiloide, eliminar las placas existentes es especialmente importante en la enfermedad de Alzheimer porque el amiloide comienza a acumularse años antes de que aparezcan los síntomas.
El equipo de investigación ahora está trabajando para modificar el diseño del catalizador para que pueda activarse al hacer brillar la luz a través del cráneo.
Esta investigación es un estudio experimental revisado por pares que utiliza ratones y muestras de tejido humano. Las muestras de cerebro de la corteza temporal humana utilizadas en esta investigación provienen del Centro Central de la Enfermedad de Alzheimer (ADCC) y el Centro de Investigación de Enfermedades Neurodegenerativas (CNDR) de la Universidad de Pennsylvania en los EE. UU.
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Las nanopartículas ayudan a desenredar el Alzheimer enfermedad placas de beta amiloide Más información: La fotooxigenación mediante un catalizador biocompatible reduce los niveles de amiloide en el modelo de la enfermedad de Alzheimer, Brain (2021). DOI: 10.1093/brain/awab058 Información del diario: Cerebro
Proporcionado por la Universidad de Tokio Cita: El poder de la luz y el oxígeno elimina la proteína de la enfermedad de Alzheimer en ratones vivos (2021 , 13 de abril) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-power-oxygen-alzheimer-disease-protein.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.