Algumas proteínas nas células podem se separar em pequenas gotículas, como gotículas de óleo na água, mas as falhas nesse processo podem ser a base de doenças neurodegenerativas no cérebro de pessoas mais velhas. Agora, Os pesquisadores da Rutgers desenvolveram um novo método para quantificar as gotículas de proteínas envolvidas nessas doenças.

A nova técnica, que quantifica simultaneamente a tensão superficial e a viscosidade, ou espessura, de gotículas de proteína, vai ajudar os cientistas a estudar como eles mudam, abrindo caminho para uma melhor compreensão dos mecanismos dessas doenças e o desenvolvimento de tratamentos medicamentosos.

O estudo aparece na revista Relatórios Biofísicos .

A equipe liderada por Rutgers estudou condensados ​​biomoleculares, que são gotículas líquidas que surgem através da separação da fase líquido-líquido de proteínas e RNA dentro das células em um processo semelhante ao modo como o óleo forma gotículas na água.

As propriedades materiais dessas gotículas de proteína são importantes porque desempenham papéis essenciais em doenças neurodegenerativas, como esclerose lateral amiotrófica (ELA) e doenças de Alzheimer e Parkinson. A ideia básica é que gotículas líquidas de certas proteínas podem se transformar em obstruções, ou agregados de moléculas, que são marcas registradas dessas doenças.

Surpreendentemente, não há métodos bem estabelecidos para quantificar as propriedades materiais dessas gotículas de proteína, principalmente porque são muito pequenos - cerca de um trilionésimo do volume de uma gota de chuva. Os pesquisadores desenvolveram um método simples, inspirando-se em como você bebe pelo canudo:a pressão de sucção em sua boca e a velocidade com que a bebida flui no canudo podem dizer a propriedade da bebida líquida. De forma similar, pode-se medir as propriedades materiais das gotículas de proteína observando como uma gotícula entra e sai da ponta de um minúsculo tubo de vidro chamado micropipeta.

Os pesquisadores analisaram gotículas de líquidos comuns, como óleo e água. Acontece que é necessária extrema pressão para movê-los para uma micropipeta a fim de superar a alta tensão superficial desses líquidos em uma passagem tão estreita. Mas uma vez que essa tensão é superada, as gotas de óleo e água movem-se muito rapidamente para serem capturadas na câmera devido à sua baixa viscosidade. Os pesquisadores descobriram, Contudo, que as gotículas de proteína têm a tensão superficial e a viscosidade certas para serem estudadas quantitativamente usando uma micropipeta.

"O fato de podermos aplicar a técnica de micropipeta para medir com precisão os condensados ​​biomoleculares destaca uma grande diferença entre as gotículas de proteína e os líquidos comuns:a tensão superficial das gotículas de proteína é milhares de vezes menor, enquanto sua viscosidade é milhares de vezes maior do que a do óleo ou da água, "disse o autor sênior Zheng Shi, professor assistente do Departamento de Química e Biologia Química da Rutgers-New Brunswick.

"Agora podemos finalmente estudar de forma quantitativa como as propriedades materiais das gotículas de proteína mudam durante a neurodegeneração. Prevemos que essa técnica será amplamente aplicável e resolverá várias limitações em relação às abordagens atuais. Ela abrirá portas para desvendar os mecanismos, bem como facilitará avanços terapêuticos no tratamento dessas doenças. "