Peptídeos beta-amilóides, fragmentos de proteínas que se formam naturalmente no cérebro e se acumulam em placas em pacientes com doença de Alzheimer, são considerados responsáveis ​​pela morte de neurônios, mas não ficou claro como as substâncias matam as células. Agora, um cientista da Universidade Purdue mostrou por meio de simulações de computador que a beta-amilóide pode se acumular para matar células neurais fazendo furos nelas.

As descobertas são as primeiras a mostrar como a beta-amilóide forma os poros que matam as células neurais em pacientes com doença de Alzheimer e sugere alvos que podem oferecer novos tratamentos.

Ganesan Narsimhan, professor do Departamento de Engenharia Agrícola e Biológica, usa simulações para entender como os peptídeos antimicrobianos produzidos por insetos os protegem contra microorganismos nocivos. Ele descobriu que esses peptídeos antimicrobianos formam agregados e penetram nas células de patógenos de origem alimentar, criando poros que permitem que o fluido intracelular vaze, deste modo, matando as células e aliviando a ameaça de intoxicação alimentar. Uma vez que proteínas e peptídeos são constituintes normais de todos os alimentos, esse trabalho é uma promessa para a criação de produtos "verdes" de segurança alimentar, como sprays para produtos frescos e filmes de embalagem.

Narsimhan sabia que os peptídeos antimicrobianos tinham que formar pequenos agrupamentos para matar as células patogênicas, e ele notou que embora o beta-amilóide sozinho não cause a morte celular, a formação de agregados beta-amiloides poderia. Ele começou a determinar se beta-amioild e peptídeos microbianos funcionavam de maneira semelhante para matar células.

Narsimhan focou em Aβ 1-42 uma vez que um desequilíbrio na concentração deste peptídeo está associado à morte de células de Alzheimer. Em colaboração com Xiao Zhu, um cientista pesquisador sênior de Tecnologia da Informação na Purdue Research Computing, O grupo de pesquisa de Narsimhan realizou simulações de computador mostrando que um único peptídeo Aβ 1-42 não teve efeito nas células neurais, mas em grupos de três ou cinco, chamados oligômeros, eles são capazes de penetrar na membrana celular e formar pequenos poros e matar as células neurais.

"A agregação desses peptídeos é um precursor para a penetração da célula neural, levando à formação de um poro, "disse Narsimhan, cujas descobertas foram publicadas como matéria de capa na edição de março do jornal Físico Química Física Química . "Isso demonstra que a formação de um agregado é uma etapa essencial na penetração e formação dos poros que levam à morte das células neurais. É o que acontece na doença de Alzheimer."

Simulações de outros peptídeos beta-amilóides e experimentos são necessários para confirmar a importância dessas descobertas no cérebro. Mas o trabalho sugere que a morte de células neurais na doença de Alzheimer pode ser retardada ou interrompida com terapias que inibem a formação desses agregados de peptídeos beta-amilóides tóxicos.

"A cura ou terapia para Alzheimer e outras doenças neurodegenerativas pode residir na prevenção da formação de oligômeros no fluido dentro do cérebro, "Narsimhan disse.