Alzheimer, hafızayı, düşünceyi ve davranışı etkileyen ilerleyici bir nörodejeneratif hastalıktır. Günlük yaşama müdahale eden bilişsel yetenekteki düşüşün genel bir terimi olan bunamanın en yaygın nedenidir. Şu anda Alzheimer’ın tedavisi bulunmamakla birlikte, bilim adamları aktif olarak bu ilerleyici nörodejeneratif hastalığı daha iyi anlamanın ve tedavi etmenin yollarını araştırıyorlar.
Araştırmacılar, oksidatif stresin peptidlerin toplanması üzerindeki etkisini inceliyorlar.{7 }
Araştırmalardaki önemli ilerlemelere rağmen, Alzheimer da dahil olmak üzere yaşa bağlı birçok hastalığın tedavisi henüz bulunamadı. Beyinde peptitlerin birikmesi, “kümelenme”, Alzheimer’ın gelişimi için bir teoridir. Bununla birlikte, stresin de hastalık için potansiyel bir tetikleyici olduğundan şüphelenilmektedir.
Avustralya’daki Monash Üniversitesi, Leipzig Üniversitesi, Leibniz Yüzey Mühendisliği Enstitüsü (IOM) ve Göttingen Üniversitesi, oksitlenmiş hücre zarları ve peptit agregasyonu arasındaki ilişki. Araştırmalarının sonuçları Chemical Science dergisinde yayınlandı.
Araştırmacılar, vücuttaki hücre zarlarının peptitlerin yapısını (bunlar amino asitlerden oluşan moleküllerdir) nasıl etkilediğini ve toplanmalarını daha iyi anlamak istediler. . Bunu yapmak için, deneysel olarak kolayca kontrol edilebilen model sistemler kullandılar.
Doktorasını Leipzig’de Profesör Bernd Abel’in yanında yapan ve şu anda Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde araştırmacı olan ilk yazar Dr. Torsten John ( ABD’de MIT) şöyle açıklıyor: “Stresin vücuttaki etkilerinden biri, oksidatif süreçlere yol açması ve böylece zarların kimyasal bileşimini değiştirmesidir. Deneylerimizde, oksitlenmiş zarların etkilerini değişmemiş olanlarla karşılaştırdık.”
Oksitlenmiş model zarların, peptit fibril oluşumu üzerinde, zar yüzey çekimi ve peptit yükü tarafından yönlendirilen farklı etkileri vardır. ve peptit yapısal özellikleri. Kredi: Leipzig Üniversitesi
Bilim adamları, peptit agregasyonunu daha iyi anlamak için hem biyofiziksel laboratuvar deneylerini hem de bilgisayar simülasyonlarını birleştirdiler. Profesör Abel, “Moleküler dinamik simülasyonları olarak bilinen bilgisayar simülasyonları, zarlar ve peptitler arasındaki etkileşimlerin mekanizmalarına ilişkin moleküler içgörüler sağlıyor” diye açıklıyor.
Zar bileşiminin peptit agregasyonunda önemli bir rol oynadığı zaten biliniyordu. Bununla birlikte, oksitlenmiş zarların rolüne ilişkin çok az araştırma yapılmıştır. Araştırmacılar, etkilerin peptidler arasında farklılık gösterdiğini bulmuşlardır. Üzerinde çalışılan peptidlerden biri (Aβ40), Alzheimer hastalığıyla ilişkilidir ve tüm zarların varlığında daha hızlı kümelenmiştir.
Buna karşılık, başka bir peptidin (uperin 3.5) kümelenmesi, aşağıdakilerin varlığında tamamen önlenmiştir: aynı miktarda oksitlenmiş zar.
Profesör Abel şöyle açıklıyor: “Peptitin, yükü de dahil olmak üzere özelliklerine bağlı olarak, zara olan çekimi ve dolayısıyla etkinin gücü değişir. Peptitler zar yüzeyinde birikirse, bu onların birleşmesini ve agregasyonunu hızlandırır. Bununla birlikte, çekim çok güçlüyse ve yapılarını bir sarmal haline getirirlerse, artık kümelenemezler.”
Bilim adamları, çalışmaları için benzer şekilde kümelenen ancak farklı bir kökene sahip olan peptitleri kasıtlı olarak seçtiler. Aβ40’ın Alzheimer hastalığı olan kişilerin beyinlerinde biriktiği bilinirken, uperin 3.5, ilk olarak bir Avustralya kara kurbağası türünde keşfedilen antimikrobiyal bir peptittir. Daha önce, Avustralya’daki Monash Üniversitesi’nden Profesör Lisandra L. Martin liderliğindeki araştırma ekibi, nörodejeneratif hastalıklarda peptit agregasyonu ile peptitlerin antimikrobiyal özellikleri arasındaki olası bağlantıları bildirdi.
Referans: “Lipid oksidasyonu, peptitin kendi kendini kontrol eder. yüzey çekim mekanizması aracılığıyla zarların yakınında birleştirme” yazan Torsten John, Stefania Piantavigna, Tiara J.A. Dealey, Bernd Abel, Herre Jelger Risselada ve Lisandra L. Martin, 2 Mart 2023, Chemical Science.
DOI: 10.1039/D3SC00159H
Araştırma, DFG Ortak Araştırma Merkezi / Transregio 102’nin himayesinde gerçekleştirildi, “Polymers under Multiple Constraints: Restricted and Controlled Molecular Order and Mobility.”