August 30, 2018 - Estruturas proteicas minúsculas chamadas amilóides são fundamentais para a compreensão de certas doenças devastadoras relacionadas à idade. Agregados, ou amilóides aglomerados grudentos, formam placas no cérebro e são os principais culpados na progressão das doenças de Alzheimer e Huntington.
Os amilóides são tão pequenos que não podem ser visualizados usando técnicas microscópicas convencionais. Uma equipe de engenheiros da Universidade de Washington em St. Louis desenvolveu uma nova técnica que usa fluorescência temporária, fazendo com que os amilóides brilhem ou "pisquem", permitindo que os pesquisadores identifiquem melhor essas proteínas problemáticas.
"Tem sido muito difícil encontrar uma maneira de visualizá-los de maneira não invasiva - não mudando a maneira como eles se juntam - e também descobrir uma maneira de visualizá-los a longo prazo para ver como eles se aglomeram e formam estruturas maiores, ", disse Matthew Lew, professor assistente no Preston M. Green Departamento de Engenharia Elétrica e Sistemas na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas. "Esse foi o foco da nossa pesquisa."
Atualmente, os cientistas que procuram visualizar os amilóides usam grandes quantidades de um material fluorescente para revestir as proteínas em um tubo de ensaio. Ao usar um microscópio de fluorescência, os amilóides brilham. No entanto, não se sabe como os corantes que estão permanentemente ligados podem alterar a estrutura básica e o comportamento do amilóide. Também é difícil discernir as estruturas em nanoescala em jogo usando essa técnica experimental em massa.
Lew, cujo foco de pesquisa inclui microscopia de super-resolução e imagem de molécula única, trabalhou com seu ex-colega da Universidade Washington Jan Bieschke, agora professor associado de ciência do cérebro na University College em Londres, para desenvolver a nova técnica que os faz piscar. É chamado de imagem de ligação amilóide transitória (TAB).
O TAB usa um corante padrão chamado Tioflavina T, mas em vez de revestir os amilóides, ele adere temporariamente a eles um de cada vez. O efeito não é permanente, e os amilóides emitem luz até que o corante se solte, produzindo um efeito distinto piscando. Os pesquisadores conseguiram usar um microscópio de fluorescência para observar e registrar as piscadas. Eles então localizaram a posição de cada tioflavina que piscava e reconstruíram uma imagem super-resolvida da estrutura exata do amilóide.
"A tioflavina T se comportou como um grupo de vaga-lumes, acendendo-se a qualquer momento em que eles entram em contato com a amilóide", disse Bieschke.
"O que vimos foram flashes de luz ao longo do tempo", disse Lew. "Nas telas de nossos computadores, você veria esses pontos individuais piscando em seqüência. Poderíamos então cobrir todos esses pontos, dando-nos uma visão completa da estrutura. Se você não os separasse, veria um borrão."
A equipe testou a técnica de TAB em uma variedade de estruturas amilóides e foi capaz de reconstruir imagens para todos eles, durante um período prolongado de tempo e em vários estágios de agregação. Seus resultados foram publicados recentemente na revista ChemBioChem.
"Há uma conexão íntima entre ver a estrutura das proteínas e aprender como essas proteínas interagem com os neurônios", disse Lew. "Em última análise, precisamos da imagem para entender todas as diferentes formas e estruturas que essas proteínas estão construindo ao longo do tempo, e como isso se relaciona com a morte das células mais tarde." Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Phys.
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