p Figura 1. Esquema para identificação do índice de quociente de demência (DQ). O monômero, As formas de oligômero e fibrilar da proteína Aβ são distinguidas usando medições de condutância de campo próximo THz. Independentemente da concentração de proteína, o índice DQ vai de zero a um:quase zero é um estado monomérico, um valor de 0,64 indica a presença de oligômeros, e um corresponde ao estado de fibrila mais avançado. Crédito:Institute for Basic Science
p Físicos do Centro de Física Nanoestruturada Integrada (CINAP), dentro do Institute for Basic Science (IBS, Coreia do Sul), relataram um novo método para identificar o estado de agregação das proteínas beta amilóide (Aβ) em solução. Publicado em
ACS Nano , esta descoberta pode representar um passo em frente no diagnóstico precoce da doença de Alzheimer. p O acúmulo gradual de Aβ no cérebro leva à demência incurável. A progressão da doença está fortemente correlacionada com a forma das proteínas Aβ:monômeros de 4 nm evoluem para oligômeros de várias centenas de nanômetros e atingem o estado fibrilar formando placas de até algumas dezenas de micrômetros de tamanho.
p Os pesquisadores discerniram claramente os diferentes estágios Aβ usando medições de condutância de campo próximo THz. Esta técnica mede a energia absorvida pelas moléculas em uma banda de energia de cerca de 1-10 meV (ou 0,2-2,4 THz), e é considerada uma técnica eficaz para investigar a transformação de macromoléculas biológicas sem gerar calor. Os cientistas mediram como as proteínas Aβ na solução são perturbadas pela radiação THz incidente e notaram que os resultados foram correlacionados com a forma das proteínas Aβ:monômero, oligômero e fibrila. Então, eles derivaram a condutância óptica, que diminui com os estados de fibrilação em evolução e aumenta com a elevação das concentrações molares.
p Figura 2. Configuração experimental. (a) Amostras das proteínas Aβ no monômero (M), oligômero (O) e forma de fibrila (F) são analisados dentro de pequenos poços ensanduichados por placas de safira. Com uma pequena quantidade de amostra, foi possível detectar sinais THz sem ruído. (b) Preparação de amostra baseada em solução para o sistema de espectroscopia de domínio do tempo de campo próximo THz. Crédito:Institute for Basic Science
p Uma vez que os estágios progressivos da doença podem ser diferenciados simplesmente com esta técnica, a equipe derivou um quociente de demência (DQ) da condutância óptica, usando o chamado modelo Drude-Smith. Um valor DQ de cerca de um indica que Aβ está em um estado de fibrila, em torno de 0,64 um estado oligomérico, e quase zero está em um estado monomérico.
p "Acreditamos que nosso resultado nos dá uma mudança de paradigma significativa no campo de pesquisa da doença de Alzheimer, uma vez que o quociente de demência é claramente identificado a partir da medição da condutância livre de marcadores de diferentes estados estruturais da proteína Aβ, "diz Chaejeong Heo, um dos principais autores deste estudo. Diretor CINAP, Young Hee Lee acrescenta "Este índice pode ser útil para a detecção precoce da agregação e fibrilação da proteína Aβ tóxica observada na doença de Alzheimer."
