Cómo un neurotransmisor puede ser clave para controlar la toxicidad del Alzheimer

Resumen: El estudio revela cómo la somatostatina y el cobre afectan a la beta-amiloide en la patología de la enfermedad de Alzheimer.

fuente: Kaist

Con aproximadamente 50 millones de pacientes con demencia en todo el mundo, la enfermedad de Alzheimer es la enfermedad neurodegenerativa más común. Su síntoma principal es el deterioro de las capacidades cognitivas generales, incluida la capacidad de hablar o recordar.

La importancia de encontrar una cura se entiende ampliamente a medida que la población envejece y la esperanza de vida aumenta. Sin embargo, aún no se ha dado una definición clara a la causa de la terrible enfermedad.

Un equipo de investigación de KAIST en el Departamento de Química dirigido por el profesor Mi Hee Lim ha tomado la iniciativa de descubrir un nuevo papel para la somatostatina, un neurotransmisor basado en proteínas, en la reducción de la toxicidad causada por el mecanismo patogénico que se ha llevado al desarrollo. de la enfermedad de Alzheimer.

El estudio fue publicado en la edición de julio de química de la naturaleza En «Alteraciones conformacionales y funcionales del neuropéptido de somatostatina nativo ocurren en presencia de cobre y beta-amiloide».

Según la hipótesis amiloide, el depósito anormal de proteínas Aβ provoca la muerte neuronal. Mientras que los agregados de Aβ constituyen la mayoría de las placas antiguas a través de la fibrosis, en estudios recientes se han encontrado altas concentraciones del metal de transición en placas de pacientes con Alzheimer.

Esto indica una estrecha interacción entre los iones metálicos y Aβ, lo que acelera la fibrosis de las proteínas. El cobre en particular es un metal de transición redox activo que puede producir grandes cantidades de oxígeno y causar un estrés oxidativo peligroso en los orgánulos celulares.

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Las proteínas Aβ y los metales de transición pueden interactuar estrechamente con los neurotransmisores en las sinapsis, pero aún no se comprenden los efectos directos de tales anomalías en la estructura y función de los neurotransmisores.

El equipo del profesor Lim descubrió en su investigación que cuando la somatostatina, un neurotransmisor basado en proteínas, se encuentra con los complejos de cobre, Aβ y Aβ metálico, se autoensambla y deja de realizar su función innata de transmitir señales nerviosas, pero comienza a atenuarse. Toxicidad y aglomeración de complejos metálicos Aβ.

Esta investigación es para el Dr. Jeon Han et al. Del Departamento de Química KAIST, informó la estructura de coordinación entre el cobre y la somatostatina a nivel molecular por la cual se propuso el mecanismo de aglomeración, y descubrió los efectos de la somatostatina en la vía de aglomeración de Aβ dependiendo de la presencia o ausencia de metales.

Desplazamiento funcional de la somatostatina (SST) según los factores etiológicos de la enfermedad de Alzheimer. Crédito: MetalloNeuroProteinoChemistry Center

El equipo también confirmó la unión del receptor de somatostatina, las interacciones con las membranas celulares y los efectos sobre la citotoxicidad por primera vez para recibir atención internacional.

El profesor Mi Hee Lim dijo: «Esta investigación es de gran importancia para descubrir un nuevo papel para los neurotransmisores en la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer».

«Esperamos que esta investigación contribuya a la identificación de la red de enfermedades neurodegenerativas causadas por el envejecimiento y al desarrollo de biomarcadores y medicamentos en el futuro», agregó.

Esta investigación fue realizada conjuntamente por el equipo del profesor Seung-Hee Lee del Departamento de Ciencias Biológicas de KAIST, el equipo del Profesor Kyung Park del Departamento de Química de KAIST y el equipo del Profesor Yulong Lee de la Universidad de Pekín.

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Financiación: La investigación fue financiada por el Programa de Investigación de Ciencias Básicas de la Fundación Nacional de Investigación de Corea y KAIST.

Sobre esta investigación sobre la enfermedad de Alzheimer noticias

autor: yoon jo hong
fuente: Kaist
Contacto: Yoonju Hong – KAIST
imagen: Foto acreditada a MetalloNeuroProteinoChemistry مركز

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«Los cambios conformacionales y funcionales del neuropéptido nativo de somatostatina ocurren en presencia de cobre y amiloide-β.Por Mi Hee Lim et al. química de la naturaleza


Resumen

Los cambios conformacionales y funcionales del neuropéptido nativo de somatostatina ocurren en presencia de cobre y amiloide-β.

El desarrollo de trastornos neurodegenerativos puede conducir a una alteración de la neurotransmisión. Sin embargo, el papel de los patógenos asociados a estas enfermedades y su influencia sobre las estructuras y funciones de los neurotransmisores no ha sido claramente definido.

Aquí informamos el hallazgo de que los cambios conformacionales y funcionales de un neuropéptido nativo, la somatostatina (SST), ocurren en presencia de iones de cobre, amiloide-β libre de metales (Aβ) y Aβ (metal-Aβ) encontrados como patógenos. Factores en el cerebro de los pacientes de Alzheimer.

Estos elementos patológicos estimulan el autoensamblaje de SST, impidiendo así que se una al receptor. En sentido inverso, la SST modula notablemente los perfiles de ensamblaje de las especies Aβ en presencia de iones metálicos, atenuando su citotoxicidad y sus interacciones con las membranas celulares.

Nuestro trabajo demuestra la pérdida de la función normal de la SST como neurotransmisor y la ganancia de su función normativa frente al metal Aβ en condiciones patológicas.

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