Una nueva metodología para estudiar las complejidades de las placas amiloides en la enfermedad de Alzheimer

Los investigadores han combinado ahora la microscopía STED, una técnica que permite la visualización de ultraresolución, y un nuevo anticuerpo creado recientemente para controlar los grupos de amiloide característicos de la enfermedad de Alzheimer. Este trabajo, liderado por científicos de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), el Instituto Karolinska (KI) y la empresa biotecnológica BioArctic, ambos en Suecia, ha ido más allá de las capacidades de la microscopía confocal convencional y permitirá seguir estudiando la estructura . La morfología de los depósitos de amiloide y los mecanismos implicados en su formación.

En el cerebro de los pacientes con enfermedad de Alzheimer hay acumulaciones de placas de proteína beta amiloide (Aβ), que se han relacionado con el deterioro de los tejidos y la disfunción cerebral. El componente principal de estas placas son cadenas de aproximadamente 40 a 42 aminoácidos, que solo pueden describirse mediante microscopía óptica confocal convencional en conjunto como placas amorfas, densas o difusas.

Esta visión clásica está muy lejos de las fibras individuales vistas con un microscopio electrónico. Utilizando un microscopio electrónico, estas partículas parecen tener forma de hilo, de entre 6 y 10 nanómetros de diámetro, y no están ramificadas, formando a menudo hilos enrollados entre sí. Sin embargo, aunque la microscopía electrónica proporciona una mayor resolución, también tiene varias desventajas, incluido un costo muy alto y un proceso de preparación de muestras que aumenta el riesgo de artefactos.

En este estudio, el equipo de investigación evaluó el uso de un tercer tipo de microscopía, STED (agotamiento de emisiones estimuladas), para examinar la estructura y morfología de los agregados de Aβ. Utilizando esta tecnología, desarrollada por el premio Nobel S. w. Hill, los científicos examinaron secciones de cerebro de ratones modelo con la enfermedad de Alzheimer, junto con un nuevo anticuerpo humano recombinante marcado con fluorescencia que reacciona selectivamente con agregados de Aβ.

Publicado en la revista Ciencias celulares y biológicas.El trabajo describe detalles de la estructura de la placa que no han sido resueltos mediante microscopía óptica convencional. “Logramos una resolución espacial de 5 a 10 veces la capacidad de la microscopía óptica confocal convencional, tanto en muestras de laboratorio como en secciones de tejido cerebral, y pudimos distinguir fibras individuales dentro de las placas, un logro importante que anteriormente solo era posible utilizando microscopía electrónica. ”, explica el Dr. Björn Johansson, primer autor del artículo e investigador del Departamento de Neurociencia Clínica de KI.

“Se trata de un avance importante en este campo, que nos permitirá caracterizar mejor los mecanismos implicados en el depósito de Aβ en las placas y su posterior eliminación”, añade Vladana Vukojevic, coautora e investigadora del mismo departamento.

«Poder obtener estas imágenes en animales que han estado bajo observación conductual nos permitirá comprender mejor el desarrollo y la progresión de los síntomas cognitivos y neuropsiquiátricos», afirma Lydia Jiménez-Lort, coautora del estudio e investigadora del Departamento de Psiquiatría y Medicina Legal y el Instituto de Neurociencia de la UAB «Con el objetivo de encontrar importantes correlatos bioquímicos y neurológicos».

Los autores coinciden en que estudios previos sobre la enfermedad de Alzheimer realizados mediante microscopía óptica convencional carecen de información, que ahora pueda abordarse con esta nueva metodología, sobre el papel de los agregados de beta-amiloide en la patogénesis de la enfermedad. «La microscopía STED surge como una herramienta indispensable para avanzar en el progreso científico en la investigación de la enfermedad de Alzheimer», concluyeron los investigadores.