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Nanopartículas de prata iluminam segredos obscuros do Alzheimer.

Cientistas captaram uma visão rápida e difícil de ser observada da forma tóxica da molécula responsável pelo mal de Alzheimer durante uma tentativa de perfurar o revestimento externo de uma célula decoy (células epiteliais com núcleos aumentados), usando um novo método que envolve a luz de um laser e nanopartículas de prata revestidas com gordura.

Embora a origem da doença de Alzheimer, que priva idosos da sua memória, ainda seja muito debatida, é provável que uma forma específica da molécula beta-amilóide (responsável pela formação de placas), que é capaz de atacar as membranas das células, desempenhe um papel importante. Destruir essa molécula seria mais fácil se seu conteúdo e forma fossem melhor conhecidos, mas isso tem se provado ser, até agora, uma tarefa difícil.



imagem mostra moléculas tóxicas de Alzheimer beta-amilóide aterrissando em uma membrana celular falsa, embrulhada em torno de uma nanopartícula de prata. Com a ajuda da partícula prata, um laser ilumina a molécula para revelar sua estrutura.

Créditos: DebanjanBhowmik


"Todo mundo quer encontrar a chave para resolver a doença de Alzheimer, mas não sabemos com que fechadura se parece. A partir de agora temos uma ideia de algo que poderia ser a fechadura. Pode ser que ainda não seja algo real, mas trata-se de nossa melhor aposta", diz Sudipta Maiti, que co-dirigiu os estudos com P. K. Madhu (ambos do Tata Institute of Fundamental Research, Índia). Se eles estiverem certos, projetar uma chave, ou seja, fazer uma molécula de fármaco que pode abrir a fechadura, pode ser agora mais viável.

A fechadura se parece com um conjunto de moléculas de beta-amilóide na forma de um grampo de cabelo, mas com uma torção. Debanjan Bhowmik, principal autor do estudo diz que "Suspeitava-se disto antes, mas o que encontramos foi uma torção inesperada na estrutura, tornando-se agora um beta -“grampo de cabelo”- muito diferente da estrutura típica de um grampo de cabelo que as pessoas imaginavam. Isso pode permitir que este "punhado" de moléculas de beta-amilóide formem poros tóxicos nas membranas celulares".

Os resultados publicados na revista ACS Nano por uma equipe conjunta de pesquisadores do Tata Institute of Fundamental Research e Indian Institute of Science (ambos na Índia) e da University of Toronto (Canadá), desvendaram o problema que iludiu os cientistas por anos, usando uma versão modificada da Espectroscopia Raman.

Eles estudaram um fraco sinal induzido por laser a partir da beta-amilóide que relatou a sua forma. Uma modificação crítica na técnica original da espectroscopia Raman permitiu a medição de fracos sinais que teriam passado despercebidos. Eles revestiram nanopartículas de prata com uma camada de gordura ("membrana") que mimetizam as membranas externas das células vivas. De acordo com o co-autor Gilbert Walker, "Enquanto a beta-amilóide for enganada por ela e presa à membrana, a prata no interior intensifica o sinal para um nível mensurável e age como um farol de luz para revelar o peptídeo". Esta técnica promete decifrar a forma de muitas das moléculas da membrana, sendo que algumas podem ser ligadas, inclusive, a outros tipos de doenças.

Cada equipe de pesquisa trouxe algo diferente para a mesa, como relatou Jaydeep Basu, um dos líderes da equipe: "É um grande exemplo de como a ciência contemporânea rompe todas as barreiras e une as pessoas por puro amor a ciência e na busca do desconhecido!" Espera-se que a procura da chave para resolver a doença de Alzheimer tenha dado um passo avante com este achado.

Tata Institute of Fundamental Research (Tradução - ACM).


Nota do Scientific Editor - O artigo que originou esta notícia de título: "Cell-Membrane-Mimicking Lipid-Coated Nanoparticles Confer Raman Enhancement to Membrane Proteins and Reveal Membrane-Attached Amyloid-Beta Conformation", de autoria de Debanjan Bhowmik, Kaustubh R. Mote, Christina M. MacLaughlin, Nupur Biswas, Bappaditya Chandra, Jaydeep K. Basu, Gilbert C. Walker, Perunthiruthy K. Madhu and Sudipta Maiti, foi publicado no periódico ACS Nano, 2015, DOI: 10.1021/acsnano.5b03175.


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