Analitzen amb llum de sincrotró els mecanismes de l’Alzheimer

Investigadors del Sincrotró Alba i de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) han analitzat amb llum de sincrotró com són, on es localitzen i l’efecte que tenen diferents agregats de l’Alzheimer en neurones in vitro.

Els resultats, publicats recentment a la revista Analytical Chemistry, obren la via per conèixer millor com es desenvolupa aquesta malaltia que afecta a més de 30 milions de persones al món.

En la línia d'Infraroig Miras del Sincrotró Alba hi treballa la doctora en Bioquímica i Biologia Molecular, Núria Benseny, veïna de Cerdanyola. La investigadora explica que quan una persona té Alzheimer, es formen plaques amiloides en el seu cervell, fetes d’uns dipòsits o agregats del pèptid beta amiloide. Aquest pèptid  (que prové d'una proteïna necessària per al funcionament cel·lular)  té tendència a agregar-se adoptant diferents mides i morfologies, depenent de les condicions físico-químiques que l’envolten. Tot i que se sap que la presència del pèptid beta amiloide, junt amb altres factors com l’estrès oxidatiu tenen un paper clau en l’inici i desenvolupament de l’Alzheimer no es coneix quins són la causa i quins la conseqüència.

Per conèixer millor com funcionen els mecanismes pels quals les proteïnes i els pèptids amiloides esdevenen tòxics, investigadors del Sincrotró Alba i de la Unitat de Biofísica de la Universitat Autònoma de Barcelona  (grup de Biologia estructural de l’Alzheimer), en col·laboració amb científics del sincrotró europeu ESRF, han dut a terme experiments amb infraroig als sincrotrons de Cerdanyola i Grenoble. La llum infraroja és absorbida pels enllaços de les molècules i per tant, permet conèixer quina és la composició química d’una mostra. El fet de connectar un microscopi a la llum infraroja permet conèixer, a més, la distribució química. Gràcies a la gran brillantor de la llum de sincrotró, aquesta distribució és pot mesurar a resolucions espacials més altes. Amb aquesta tècnica s’ha analitzat l’efecte de dos tipus d’agregats de pèptid amiloide (fibril·lars i amorfs) en cèl·lules neuronals cultivades. 

L'oxidació cel·lular, associada a l'Alzheimer

Els resultats indiquen que els agregats amorfs provoquen un grau d’oxidació superior als altres i, per primer cop, han obtingut la ubicació in situ d’aquests agregats en cèl·lules cultivades. Els resultats són coherents amb investigacions prèvies realitzades amb mostres de cervell d’afectats, on es veia que l’oxidació era més alta a les regions que envoltaven les plaques amiloides i donen suport a la hipòtesi que són els pèptids amiloides els causants de l’oxidació cel·lular que es troba associada a la malaltia d’Alzheimer.

Aquest estudi ha servit per donar un pas més en la caracterització d’aquests agregats amorfs i considerar-los com un agent potencial tòxic en el posada en marxa i desenvolupament de la malaltia.

Continuar treballant per entendre les causes de l'Alzheimer

Tot i que, segons Benseny, es tracta d'una recerca molt fonamental perquè encara s'està treballant en intentar entendre quines són les causes de l'Alzheimer, el treball ha ajudat a donar força a la hipòtesi que els pèptids amiloides, especialment en formes no fibril·lars, són capaços d’oxidar les cèl·lules i que això pot ser un punt clau per al desenvolupament de la malaltia. "Gràcies a la llum infraroja, no només es poden analitzar alguns dels efectes d’aquest agregats sinó que es poden relacionar els efectes amb l’estructura que adopten els pèptids quan formen diferents agregats, el que pot ser molt important per identificar les formes tòxiques causants de la malaltia”.

El Sincrotró Alba té 270 metres de diàmetre, té actualment 8 línies en funcionament i 3 en construcció. Els usuaris vénen de tot l'Estat i també de fora per treballar en diferents disciplines.