Si bien las placas amiloides han estado estrechamente asociadas con los mecanismos que impulsan la enfermedad de Alzheimer, sigue siendo difícil visualizar cómo se ensamblan las proteínas amiloides. Las fibrillas amiloides de tamaño nanométrico son solo una fracción del tamaño que los mejores microscopios de luz pueden resolver. Nuevotrabajo reutilizando uno de los reactivos más antiguos conocidos para las miradas amiloides para ayudar a proporcionar una imagen más clara de cómo se unen las fibrillas.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis, EE. UU., Y el University College London en el Reino Unido, ha demostrado un enfoque novedoso para la obtención de imágenes a nanoescala de estructuras amiloides sin alterarlas químicamente. Utilizando Thioflavin T ThT, un tinte conocidodurante casi un siglo para fluorescer cuando está en contacto con fibrillas amiloides, el nuevo método permite a los investigadores visualizar proteínas asociadas con placas amiloides, llamadas A? 42 y A? 40, con más precisión que nunca.
Kevin Spehar, coautor principal del equipo, describirá su trabajo en una presentación oral, titulada "Imágenes de súper resolución a largo plazo de estructuras amiloides usando la unión transitoria de tioflavina T", en el Congreso de Biophotonics de OSA: Ópticaen la reunión de Ciencias de la Vida en Tucson, Arizona, EE. UU., 14-17 de abril de 2019.
Además de producir imágenes de agregados de amiloide con resolución a nanoescala, la técnica del grupo permite a los investigadores tomar instantáneas de cómo las fibrillas se acumulan y reaccionan a su entorno. Al probar su enfoque, el equipo pudo ver directamente por primera vez un anti-droga amiloide en el trabajo.
"Cuando se trata de amiloide, usamos palabras como 'monómero' y 'oligómero' y 'fibrilla', pero esas palabras solo describen realmente lo que hemos podido ver antes", dijo el coautor del artículo, el Dr. MatthewLew: "Esas palabras son completamente inadecuadas para describir con precisión los conjuntos complejos y variables de estas moléculas".
Mientras que atacar los métodos de ensamblaje de amiloide se destaca como una terapia propuesta líder para la enfermedad de Alzheimer, el Dr. Jan Bieschke, otro coautor del artículo, dijo que estudiar los agregados de amiloide presenta desafíos únicos para los investigadores.
Las técnicas inmunofluorescentes, que se emplean en muchas otras áreas de la biología y usan anticuerpos para etiquetar biomoléculas, se quedan cortas porque alterarían la tendencia de amiloide a agregarse, lo que hace imposible estudiar con precisión el mecanismo que impulsa el Alzheimer.
La microscopía de crioelectrón ofrece una resolución superior, pero solo puede proporcionar una única instantánea estática de una muestra de amiloide.
"La dinámica de imagen de amiloide durante períodos prolongados es crucial si queremos entender la forma en que un medicamento afecta la agregación de amiloide o cómo desarma una fibra amiloide", dijo Bieschke.
Para abordar estos problemas, el equipo recurrió al fluoróforo establecido desde hace mucho tiempo, ThT, que evita modificar el amiloide al no unirse covalentemente a él en primer lugar. En cambio, cada molécula de ThT fluoresce durante aproximadamente 15 milisegundos mientras está en contacto con el amiloide.
El resultado, dijo Lew, es que el papel de ThT en la imagen cambia de un fluoróforo simple a un sensor molecular para amiloide.
"Esto está usando literalmente una molécula de uno a dos nanómetros como sensor", dijo. "Creo que este concepto tiene mucho potencial para generalizarse para aplicaciones de imágenes biomédicas y químicas".
Las imágenes permitieron que el equipo observara cómo las fibrillas A? 42 se remodelaron y disolvieron con la introducción del galato de epi-galocatequina, un fármaco antiagregación modelo que descubrieron Bieschke y sus colegas.
"La mayoría de las técnicas de microscopía de fluorescencia, especialmente cuando se busca una resolución nanométrica, requieren un ajuste cuidadoso de los reactivos y las condiciones", dijo Bieschke. "Nuestro enfoque eliminó gran parte de esa complejidad. Al mismo tiempo, se puede combinar con anticuerpos tradicionalesbasados en enfoques para imágenes multiplexadas "
Bieschke espera mejorar la técnica para poder ver la forma en que las estructuras amiloides se propagan en el Alzheimer y las enfermedades relacionadas. Lew dijo que ve muchos usos futuros para usar moléculas como ThT como sensores moleculares, que van desde la investigación de la enfermedad de Parkinson hasta la diabetes y los materialesCiencias.
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Materiales proporcionado por La sociedad óptica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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