Il metodo con cui gli scienziati hanno decifrato la natura covalente dei dimeri di amiloide-beta. (Fonte: Marina Gay, IRB Barcelona e Lorena Markovich)
Uno studio guidato dall'IRB di Barcellona fornisce la prima evidenza diretta di dimeri (due proteine unite insieme) di amiloide-beta in pazienti con morbo di Alzheimer (MA) e indica il potenziale di queste molecole come biomarcatori.
I dimeri di amiloide-beta possono essere le specie patologiche più piccole che scatenano il MA. I biomarcatori più usati per la diagnosi precoce del MA sono attualmente le concentrazioni di amiloide-beta e di tau fosforilata nel liquido cerebrospinale. Tuttavia, è stato osservato che non tutti gli individui con alterazioni in questi biomarcatori sviluppano la malattia.
A questo proposito, intensi sforzi di ricerca vengono canalizzati verso la ricerca di nuovi marcatori biologici in grado di fornire informazioni sulle diverse fasi della malattia, consentirne la diagnosi precoce e facilitare la sua gestione. Uno studio condotto da ricercatori dell'Istituto Ricerca Biomedicina (IRB) di Barcellona e dell'Institut Européen de Chimie et Biologie (IECB) in Francia propone che la presenza di due molecole di amiloide-beta legate insieme (dimero amiloide-beta) può diventare un nuovo biomarcatore per il MA.
Alla ricerca di nuovi marcatori di Alzheimer
La ricerca molecolare sul MA aveva già stabilito una correlazione tra la concentrazione dei dimeri amiloide-beta e l'insorgenza della malattia. Ma la natura di questi dimeri è stata oggetto di accesi dibattiti perché non era chiaro se le due molecole di amiloide-beta che formano il dimero fossero tenute insieme da un legame chimico o meno.
Questa informazione è importante perché se manca questo legame chimico, il dimero si può rompere durante la manipolazione dei campioni durante l'analisi di laboratorio, impedendo così una misurazione accurata della sua concentrazione.
Diretto dalla ricercatrice Natàlia Carulla, attualmente capogruppo all'IECB, il team dell'IRB di Barcellona e dell'IECB ha studiato le proprietà chimiche e strutturali dei dimeri amiloide-beta in stretta collaborazione con il Mass Spectrometry Facility dell'IRB Barcelona, gestito da Marta Vilaseca.
Il postdottorato Aurelio Vázquez de la Torre e la ricercatrice senior Marina Gay, i due primi autori dello studio (pubblicato in Analytical Chemistry), dimostrano che i legami tra le due molecole amiloide-beta sono covalenti, il che significa che le molecole sono tenute insieme da collegamenti chimici molto forti e impossibili da rompere durante il prelievo dal cervello.
Questi risultati sono stati ottenuti su campioni di tessuto cerebrale di due pazienti con MA e un controllo. I ricercatori concludono che i dimeri amiloide-beta sono legati covalentemente nel cervello dei soggetti con MA e che pertanto emergono come potenziali biomarcatori della malattia, così come bersagli terapeutici.
"Abbiamo confermato il potenziale di questi dimeri come biomarcatori. Abbiamo trovato che i dimeri si conservano durante la procedura di estrazione del tessuto usata in laboratorio e sono quindi identici a quelli nel cervello dei pazienti con MA. Abbiamo inoltre sviluppato un metodo robusto e sensibile che ci permette di studiare i dimeri in qualsiasi campione biologico", spiegano Aurelio Vázquez de la Torre, membro del gruppo di Natalia Carulla, e Marina Gay, che lavora nella Piattaforma di Spettrometria di Massa.
Per farlo, i ricercatori hanno messo a punto le tecniche che hanno permesso l'identificazione e la caratterizzazione dei dimeri.
"Poiché non possiamo lavorare con il cervello di soggetti viventi, ora abbiamo bisogno di determinare se questi dimeri sono presenti nel liquido cerebrospinale di individui con MA e quindi eseguire studi clinici per associare la loro presenza allo stadio di MA. Noi proponiamo la possibilità di convalidare i dimeri come biomarcatori per questa malattia", dice la Carulla.
Fonte: Institute for Research in Biomedicine Barcelona (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Aurelio Vázquez de la Torre, Marina Gay, Sílvia Vilaprinyó-Pascual, Roberta Mazzucato, Montserrat Serra-Batiste, Marta Vilaseca, Natàlia Carulla. Direct Evidence of the Presence of Cross-Linked Aβ Dimers in the Brains of Alzheimer’s Disease Patients. Analytical Chemistry, 2018; 90 (7): 4552 DOI: 10.1021/acs.analchem.7b04936
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