Nuovi indizi illuminano le radici dell’Alzheimer

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Scienziati della Rice University e dell’University of Miami, USA, hanno finalmente compreso in che modo particolari molecole di sintesi si agganciano alle fibrille amiloidi, il cui accumulo e deposito nel tessuto nervoso è ritenuto essere responsabile della malattia di Alzheimer. Questa scoperta potrebbe aprire nuove strade terapeutiche che, agendo direttamente sulle placche amiloidi, potranno essere in grado di arrestare o revertire la malattia.

I ricercatori della Rice University avevano recentemente scoperto che alcuni complessi del Rutenio(II) interagiscono fortemente con le tasche create dalle fibrille di materiale proteico insolubile, detto amiloide, che le cellule non riescono a demolire. Quando vengono eccitati allo spettroscopio, questi complessi emettono in fluorescenza solo se si trovano legati alle placche amiloidi.

La possibilità di “tracciare” le placche amiloidi ha rappresentato un’importante passo in avanti per la conoscenza dell’amiloidosi, ma ha lasciato aperta la questione sul perché tali complessi riescono ad infiltrarsi stabilmente nelle fibrille. Una soluzione al problema avrebbe potuto essere la cristallografia a raggi X, se non fosse che il peptide betamiloide, il principale fattore delle placche amiloidi, produce un set di strutture disordinate che rende impraticabile l’uso di questa tecnica analitica.

A distanza di un paio di anni, nell’ultimo studio, pubblicato sul Journal of the American Chemical Society, attraverso simulazioni al computer condotte nei laboratori della Miami University, i ricercatori hanno potuto individuare quattro tasche dove molecole idrofobiche, quali appunto i complessi del Rutenio(II) sintetizzati alla Rice, possono legarsi.

In particolare, gli scienziati hanno appreso e dimostrato in laboratorio che sono necessari due monomeri di betamiloide per generare un sito di binding, una fessura idrofobica, per i complessi del Rutenio(II). Dalle analisi computazionali emerge che sarebbero quattro le regioni delle fibrille dove i complessi potrebbero legarsi: due alle estremità, dove i monomeri tendono ad interagire fra loro, e due nel mezzo, in corrispondenza dei residui Val18 e Phe20, dove le interazioni tra i monomeri sono meno forti e dove anche si presume che i complessi utilizzati si leghino, emettendo in fluorescenza quando eccitati. I primi due sembrano essere comunque meno adatti ad ospitare i complessi attualmente a disposizione ed è per questo che i complessi del Rutenio(II) finora ottenuti non sono ancora in grado di inibire l’aggregazione delle fibrille. Il monomero di betamiloide preferisce legarsi ad un altro monomero, anziché al complesso.

Ciononostante, i nuovi indizi permetteranno ai ricercatori di sviluppare complessi del Rutenio più idrofobici, che stavolta potranno legarsi fortemente alle estremità dei monomeri, impedendo così l’ulteriore allungamento delle fibrille.

 

Immagine in evidenza: A sinistra: immagine al microscopio a fluorescenza; a destra: simulazione molecolare di fibrille amiloidi interagenti con un complesso metallico. Fonte: Rice University/University of Miami

 

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