Le proprietà meccaniche degli amiloidi Scienziati europei hanno sviluppato un rivoluzionario metodo di microscopia elettronica per studiare la formazione di fibrille amiloidi nel tempo. Le informazioni generate hanno conseguenze importanti per capire la patogenesi della neurodegenerazione. Salute © molekuul_be, Shutterstock Diverse forme di demenza legata all’età come le malattie di Alzheimer e di Parkinson sono associate ad aggregati insolubili di proteine conosciuti come amiloidi. Le amiloidi sono lunghe strutture simili a corde che possono legarsi tra di loro in placche intrattabili, un segno distintivo di molte malattie legate alle amiloidi. L’obiettivo principale del progetto NANOMECHAMYLOID (Investigation of the relationship between the material properties of insoluble, protein aggregates known as amyloids and common forms of age-related dementia such as Alzheimer’s and Parkinson’s), finanziato dall’UE, era determinare le proprietà materiali di diverse fibrille amiloidi. A questo fine, gli scienziati hanno sviluppato la tecnica rivoluzionaria della microscopia crio-elettronica quadrimensionale, che associa la risoluzione spaziale della microscopia elettronica alla risoluzione temporale della spettroscopia laser. Questa tecnica ha permesso l’applicazione di forze minime ai materiali e la costruzione di video dello spostamento che ne risulta. Usando questo approccio, i ricercatori sono riusciti a chiarire la struttura 3D delle fibrille amiloidi con alta risoluzione nel tempo. I ricercatori hanno analizzato sistematicamente le origini in nanoscala dell’elasticità delle amiloidi misurando la rigidità del legame delle forze intermolecolari. Hanno così scoperto che l’amiloide ha una pronunciata anisotropia meccanica con legami dell’idrogeno longitudinali 20 volte più rigidi delle interazioni elettrostatiche. Questo suggeriva un comportamento meccanico dipendente dalla lunghezza delle fibrille amiloidi che aiuta a capire la loro interazione con la membrana cellulare e la diffusione delle amiloidosi. Ulteriori esperimenti per identificare le proprietà biofisiche distintive dei diversi tipi di fibrille amiloidi dovrebbero fornire informazioni mai ottenute prima su come queste specie causano il morbo di Alzheimer. Parole chiave Amiloide, neurodegenerazione, NANOMECHAMYLOID, microscopia crio-elettronica, rigidità del legame
