Investigadores de la Universidad Estatal de Oregon han logrado obtener información en tiempo real sobre un proceso químico relacionado con la enfermedad de Alzheimer, abriendo camino a diseños de fármacos más efectivos. El equipo de investigación utilizó una técnica de medición molecular para observar en laboratorio cómo ciertos metales pueden promover la acumulación de proteínas que conducen a la obstrucción de las vías neuronales asociadas con el Alzheimer.
Liderados por Marilyn Rampersad Mackiewicz, profesora asociada de química en la Facultad de Ciencias de la OSU, los investigadores también observaron cómo moléculas conocidas como quelantes interrumpen o revierten esta acumulación. Los hallazgos fueron publicados en ACS Omega.
¿Cómo los desequilibrios metálicos impulsan el daño?
La enfermedad de Alzheimer es la forma más común de demencia, una condición crónica de deterioro de la función cognitiva que afecta a un gran número de adultos mayores y a sus seres queridos. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, el Alzheimer es la sexta causa principal de muerte en personas mayores de 65 años.
En pacientes con Alzheimer, las acumulaciones de proteínas beta-amiloideas interrumpen la capacidad de las células cerebrales para comunicarse entre sí. El cerebro necesita ciertos metales para funcionar correctamente, pero surgen problemas cuando los metales están presentes en cantidades desequilibradas.
«Demasiados iones metálicos, como el cobre, pueden interactuar con las proteínas beta-amiloideas de maneras que conducen a la agregación de proteínas, pero la mayoría de los experimentos solo han mostrado el resultado final, no las interacciones y el proceso de agregación en sí», explicó Mackiewicz.
«Desarrollamos un método que nos permite observar esas interacciones en vivo, segundo a segundo, y medir directamente cómo diferentes moléculas las interrumpen o revierten. Esto cambia la pregunta de ‘¿funciona algo?’ a ‘¿cómo funciona y cuándo?’», añadió.
Seguimiento en tiempo real de los fijadores de metales
Un quelante, cuyo nombre proviene de la palabra griega para «garra», es un tipo de molécula capaz de unirse a los iones metálicos como si los sujetara firmemente.
Uno de los quelantes estudiados demostró, mediante una técnica conocida como anisotropía de fluorescencia, ser eficaz para captar iones metálicos, pero de forma no selectiva; es decir, no diferenciaba entre los tipos de metales que promueven la agregación beta-amiloidea y los que no.
Sin embargo, los científicos observaron que el otro quelante mostraba una fuerte capacidad para captar selectivamente los iones de cobre que se cree que son un factor en el Alzheimer.
«Este tipo de información en tiempo real sobre cómo se forman y descomponen las agregaciones de proteínas es importante para diseñar mejores tratamientos y para comprender por qué los enfoques químicos ampliamente utilizados pueden no comportarse como asumimos», señaló Mackiewicz.
«El Alzheimer afecta a millones de familias y, aunque los tratamientos clínicos basados en este trabajo aún están a años de distancia, descubrimientos como este pueden ofrecer una esperanza genuina: con una focalización correcta, parte del daño cerebral podría ser reversible», afirmó.
Mackiewicz indicó que el siguiente paso es realizar pruebas en sistemas biológicos más complejos, incluidos modelos celulares y preclínicos.
«Muchos tratamientos potenciales para el Alzheimer fracasan debido a una comprensión incompleta de cómo ocurre la agregación de la proteína beta-amiloidea», concluyó. «Al observar y cuantificar directamente estas interacciones, nuestro trabajo proporciona una hoja de ruta para crear terapias más eficaces».
Publication details
Alyssa N. Schroeder et al, Selective Reversal of Cu-Amyloid Aggregation Monitored in Real Time by Fluorescence Anisotropy: Ni-Bme-Dach vs EDTA Benchmarks, ACS Omega (2026). DOI: 10.1021/acsomega.5c11345
Provided by Oregon State University
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