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Nanomolecole potrebbero inibire lo sviluppo di Alzheimer e Parkinson
Strutture di decaniobiato (A, sfere blu) e monotitanoniobato (B, sfere grigio), atomi di ossigeno in rosso.
Le molecole di dimensione nano di un particolare elemento chimico possono inibire la formazione della placca nei tessuti cerebrali. Questa nuova scoperta di ricercatori dell'Università di Umeå, in collaborazione con ricercatori croati e lituani offre una rinnovata speranza di nuovi trattamenti a lungo termine per malattie come l'Alzheimer e il Parkinson.
"Questo è davvero un passo molto importante che può costituire in futuro la base per trattamenti nuovi ed efficienti delle malattie neurodegenerative", afferma la prof.ssa Ludmilla Morozova-Roche dell'Università di Umeå.
Quando le proteine si ripiegano male, formano fibrille insolubili chiamate amiloidi, che sono coinvolte in diverse malattie gravi come l'Alzheimer e il Parkinson, la polineuropatia amiloide familiare (o malattia di Corino de Andrade) e la malattia della mucca pazza. Gli aggregati di amiloide uccidono le cellule neuronali e formano le placche amiloidi nei tessuti cerebrali.
I ricercatori di Umeå, Vilnius in Lituania e Rijeka in Croazia hanno scoperto che una particolare molecola di dimensioni nanometriche può ostacolare la formazione di amiloide della proteina pro-infiammatoria S100A9. Queste molecole sono in grado di sciogliere anche gli amiloidi già preformati, come dimostrato dalla microscopia a forza atomica e da tecniche di fluorescenza. Le molecole in questione sono polioxoniobati di dimensioni nano, che sono i cosiddetti ioni polioxometalati con una carica negativa contenente l'elemento chimico niobio.
"Sono necessarie ulteriori ricerche prima che possiamo dire con sicurezza che da questo possono derivare trattamenti funzionanti, ma i risultati finora si sono dimostrati molto promettenti", afferma Ludmilla Morozova-Roche.
I ricercatori hanno lavorato con due diverse molecole di polioxoniobato, NB10 e TinB9. Entrambi hanno dimostrato di inibire gli amiloidi SI00A9, formando interazioni ioniche con le aree cariche positivamente sulla superficie proteica, che sono fondamentali per l'autoassemblaggio dell'amiloide.
Le molecole di polioxoniobato studiate sono relativamente stabili chimicamente e solubili in acqua. Le molecole sono di dimensioni nano, il che significa che sono estremamente piccole. Queste nanomolecole possono interessare anche per altre applicazioni mediche come gli impianti, grazie alla loro elevata biocompatibilità e stabilità.
Alla Umeå University, due gruppi di ricerca, della Facoltà di Medicina e del Dipartimento di Chimica, hanno collaborato affrontando la questione da diversi angoli e applicando un ampio spettro di tecniche biofisiche e biochimiche e attraverso simulazioni di dinamiche molecolari. Lo studio è stato pubblicato sul rivista ACS Applied Materials and Interfaces.
Fonte: Ola Nilsson in Umea University (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Himanshu Chaudhary, Igor Iashchishyn, Nina Romanova, Mark Rambaran, Greta Musteikyte, Vytautas Smirnovas, Michael Holmboe, C. André Ohlin, Željko Svedružić, Ludmilla Morozova-Roche. Polyoxometalates as Effective Nano-inhibitors of Amyloid Aggregation of Pro-inflammatory S100A9 Protein Involved in Neurodegenerative Diseases. ACS Applied Materials & Interfaces, 2021, DOI
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