Desvelar los secretos de la enfermedad de Alzheimer a nanoescala

La enfermedad de Alzheimer (EA) es una patología neurodegenerativa debilitante que afecta a millones de personas en todo el mundo. Es la principal causa de deterioro cognitivo y muerte entre las personas mayores, y representa alrededor del 70% de todas las enfermedades neurodegenerativas. Uno de los rasgos distintivos de la EA es la acumulación de proteínas amiloide-β (Aβ), que forman agregados tóxicos conocidos como placas amiloides. Para comprender mejor los mecanismos moleculares que subyacen a la EA y desarrollar tratamientos eficaces, los investigadores exploran continuamente nuevas técnicas para estudiar estas proteínas a nanoescala.

A estudio de vanguardia dirigido por un equipo internacional de investigadores ha demostrado una nueva técnica para detectar estructuras de láminas de Aβ en neuronas individuales sin necesidad de inmunomarcaje. Este enfoque innovador, denominado microscopía óptica de campo cercano de barrido de tipo dispersivo (s-SNOM), permite a los científicos analizar las estructuras a nanoescala y comprender mejor la neurotoxicidad causada por estos agregados.

Conocimiento de las proteínas amiloides-β

Las proteínas Aβ están asociadas a la enfermedad de Alzheimer, y su acumulación en el cerebro forma placas amiloides, tóxicas para las neuronas. Los investigadores creen que eliminando estos agregados proteicos pueden ralentizar la progresión de la enfermedad. Sin embargo, los fármacos actuales dirigidos a las proteínas Aβ no han sido eficaces, lo que indica que los mecanismos moleculares de la neurotoxicidad de Aβ no se comprenden del todo.

Los métodos tradicionales para estudiar estas proteínas tienen limitaciones, como una resolución espacial insuficiente o la necesidad de conocer previamente la estructura del epítopo objetivo para el marcaje con fluoróforos. Para superar estas dificultades, los investigadores han desarrollado nuevas tecnologías de vanguardia como s-SNOM, que ofrece imágenes de alta resolución a nanoescala.

Cómo funciona s-SNOM

s-SNOM es una potente técnica de obtención de imágenes que combina la microscopía de fuerza atómica (AFM) y la obtención de imágenes espectrales por infrarrojos (IR). Permite a los científicos estudiar las estructuras amiloides con una resolución espacial de 20-30 nm, muy superior a la que pueden alcanzar las técnicas de microscopía convencionales. Esta notable resolución permite a los investigadores identificar y cartografiar estructuras moleculares, lo que les permite estudiar la agregación de proteínas con mayor detalle.

El papel del oro ultraplano

En este estudio, los investigadores utilizaron oro ultraplano de Platypus Technologies para crear un entorno propicio para la obtención de imágenes de alta resolución de neuronas primarias. La superficie recubierta de oro proporcionó una plataforma ideal para el cultivo de las neuronas, lo que permitió a los investigadores investigar las estructuras de lámina Aβ directamente en neuronas primarias individuales mediante nanoimágenes s-SNOM y mediciones Nano-FTIR.

Principales conclusiones e implicaciones futuras

Esta innovadora investigación demuestra el potencial de s-SNOM como valiosa herramienta para que los neurobiólogos estudien las estructuras amiloides a nanoescala en las neuronas sin necesidad de inmunomarcaje. El uso de oro ultraplano de Platypus Technologies desempeñó un papel crucial en la obtención de imágenes de alta resolución y de valiosos conocimientos sobre los mecanismos moleculares de la enfermedad de Alzheimer.

Mientras seguimos desentrañando los misterios de la enfermedad de Alzheimer, tecnologías avanzadas como s-SNOM, unidas a materiales de alta calidad como el oro ultraplano, pueden ayudar a los científicos a comprender mejor los mecanismos subyacentes de la enfermedad. Este conocimiento podría allanar el camino hacia tratamientos más eficaces y, en última instancia, mejorar la vida de millones de personas afectadas por la enfermedad de Alzheimer.