Los amiloides son agregados que consisten en pilas de miles de proteínas unidas estrechamente entre sí. Su formación está involucrada en varios trastornos generalizados, incluida la enfermedad de Alzheimer y la diabetes tipo II.
En esta semana Revista de Física Química , por AIP Publishing, los científicos informan sobre un modelo matemático para la formación de fibrillas amiloides. El modelo arroja luz sobre cómo el proceso de agregación puede ocurrir de manera catalítica, algo que no se había entendido previamente.
Los investigadores aplicaron su modelo a la agregación de una proteína específica asociada con la enfermedad de Alzheimer, Ab40. Los resultados muestran que el inicio del proceso de agregación de las fibrillas Ab40 \ alpha generalmente ocurre en las interfaces, como cerca de la superficie de una solución líquida o el vidriopared de un tubo de ensayo. Esto tiene implicaciones importantes para la interpretación de los datos de laboratorio utilizados en el estudio del Alzheimer y otras enfermedades.
El modelo consiste en un conjunto de ecuaciones matemáticas, conocidas como ecuaciones de velocidad, que describen cómo cambian las concentraciones de agregado de proteínas con el tiempo. Cada paso de reacción en el modelo se muestra análogo a aquellos en reacciones que involucran enzimas. El papel de la enzimase juega por la punta o el costado de una fibra en crecimiento o, posiblemente, por una superficie del recipiente de reacción.
Los investigadores encontraron que la forma matemática de su modelo estaba relacionada con las famosas ecuaciones de Michaelis-Menten, publicadas por primera vez en 1913 para describir las tasas de reacciones enzimáticas. Tiene una forma matemática mucho más simple que todos los modelos anteriores utilizados para la formación de amiloide y tienela ventaja adicional de que las ecuaciones se pueden resolver a mano, sin la necesidad de simulaciones por computadora.
"Esperamos que la metodología desarrollada en este documento respalde los esfuerzos futuros para modelar nuevos fenómenos de formación de amiloide", dijo el coautor Alexander Dear.
Una de las características clave de la solución matemática encontrada para las ecuaciones de tipo Michaelis-Menten es un fenómeno conocido como saturación. Cuando ocurre la saturación, los sitios catalíticos se ocupan por completo a altas concentraciones de proteínas. En el caso de los estudios de Ab40, la saturacióntambién muestra que el proceso que inicia la agregación involucra una superficie, como la pared de un tubo de ensayo.
Si bien las conclusiones no se aplican directamente al cuerpo en sí, el coautor Tuomas Knowles dijo: "Este trabajo será fundamental para facilitar el estudio de la formación de amiloide en presencia de otras especies encontradas en los fluidos corporales".
La coautora Sara Linse dijo: "Este trabajo lleva el análisis de datos experimentales a un nuevo nivel que será esencial para derivar inhibidores potentes de la formación de amiloide".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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