El Alzheimer y el Parkinson tiene en común la formación de placas dañinas que contienen fibrillas de proteínas amiloides en el cerebro. Desafortunadamente, incluso después de décadas de investigación, apenas se ha conseguido deshacerse de estas placas. Un hecho que provoca que las opciones de tratamiento disponibles para los pacientes con estos trastornos sean limitadas y poco efectivas.

En la búsqueda de enfoques alternativos, la ciencia ha probado con métodos que incluyen los ultrasonidos para sustituir las habituales acciones químicas y así intentar destruir las fibrillas amiloides para detener la progresión de la enfermedad de Alzheimer pero sin resultados reales todavía.

Mujer con demencia

L'amiloidosis ocurre en enfermedades como diabetes tipo 2, Alzheimer, Parkinson y Huntington

Pero la buena noticia es que ahora, un equipo de investigación japonés ha utilizado métodos novedosos a través de la irradiación con láser infrarrojo para hacer desaparecer las nocivas fibrillas amiloides. Esta esperanzadora investigación ha sido publicada en la revista Journal of Physical Chemistry B y en la misma, los autores del estudio han presentado los resultados de experimentos con láser y simulaciones de dinámica molecular.

La investigación

Los científicos nipones utilizaron una porción de una proteína de levadura que se sabe que forma fibrillas amiloides por sí sola. En sus experimentos con láser, sintonizaron la frecuencia de un rayo láser infrarrojo con la de la “banda amida I” de la fibrilla, creando así resonancia. Las imágenes obtenidas a través de un microscópico electrónico de barrido confirmaron que las fibrillas amiloides se desmontaban tras la irradiación con láser a la frecuencia de resonancia, y una combinación de técnicas de espectroscopia reveló detalles sobre la estructura final después de la disociación de fibrillas.

Para las simulaciones, los investigadores emplearon una técnica que algunos miembros del equipo habían desarrollado previamente y que es conocida como simulaciones de dinámica molecular sin equilibrio (NEMD). Sus resultados corroboraron los del experimento y además aclararon todo el proceso de disociación amiloide hasta detalles muy específicos.

A través de las simulaciones, los científicos observaron que el proceso comienza en el núcleo de la fibrilla, donde la resonancia rompe los enlaces de hidrógeno intermoleculares y, por lo tanto, separa las proteínas en el agregado. La interrupción de esta estructura luego se extiende hacia las extremidades de la fibrilla.

Hombre con Alzheimer

El objetivo a largo plazo del equipo es establecer un marco que combine experimentos con láser con simulaciones NEMD 

Juntos, el experimento y la simulación abren una esperanzadora posibilidad de tratamiento para los trastornos neurodegenerativos. En palabras de sus autores, “en vista de la incapacidad de los medicamentos existentes para retrasar o revertir el deterioro cognitivo en la enfermedad de Alzheimer, es muy deseable desarrollar enfoques no farmacéuticos. La capacidad de usar láseres infrarrojos para disociar las fibrillas amiloides abre un enfoque prometedor”.

El objetivo a largo plazo del equipo es establecer un marco que combine experimentos con láser con simulaciones NEMD para estudiar el proceso de disociación de fibrillas con aún más detalle, y ya han puesto en marcha nuevos trabajos. Se espera que todos estos esfuerzos sirvan para ofrecer un rayo de esperanza para quienes se enfrentan al Alzheimer u otras enfermedades neurodegenerativas.