Proteina umană beta-amiloid (1-42), cunoscută și sub numele de Aβ 1-42, este un factor cheie în dezvăluirea misterelor bolii Alzheimer.Această peptidă joacă un rol central în formarea plăcilor de amiloid, aglomerări enigmatice care dăunează creierului bolnavilor de Alzheimer.Cu efect distructiv, perturbă comunicarea neuronală, declanșează inflamația și induce neurotoxicitate, ceea ce duce la tulburări cognitive și leziuni neuronale.Investigarea mecanismelor sale de agregare și toxicitate nu este doar vitală;este o călătorie interesantă către rezolvarea puzzle-ului Alzheimer și dezvoltarea terapiilor viitoare.
Ap 1-42 este un fragment peptidic de 42 de aminoacizi care este derivat din scindarea proteinei precursoare de amiloid (APP) de către p- și y-secretaze.Aβ 1-42 este una dintre componentele principale ale plăcilor de amiloid care se acumulează în creierul pacienților cu boala Alzheimer, o tulburare neurodegenerativă caracterizată prin tulburări cognitive și pierderi de memorie.S-a demonstrat că Ap 1-42 are diverse funcții și aplicații în cercetarea biologică și biomedicală, cum ar fi:
1. Neurotoxicitate: Ap 1-42 poate forma oligomeri solubili care sunt capabili să se lege și să perturbe funcția membranelor neuronale, receptorilor și sinapselor.Acești oligomeri pot induce, de asemenea, stres oxidativ, inflamație și apoptoză în neuroni, ducând la pierderea sinaptică și moartea neuronală.Oligomerii Ap 1-42 sunt considerați a fi mai neurotoxici decât alte forme de Ap, cum ar fi Ap 1-40, care este cea mai abundentă formă de Ap în creier.Se crede, de asemenea, că oligomerii Ap 1-42 se pot propaga de la celulă la celulă, similar prioniilor, și declanșează plierea și agregarea greșită a altor proteine, cum ar fi tau, care formează încurcături neurofibrilare în boala Alzheimer.
Ap 1-42 este considerat pe scară largă drept izoforma Ap cu cea mai mare neurotoxicitate.Mai multe studii experimentale au demonstrat neurotoxicitatea Ap 1-42 folosind diferite metode și modele.De exemplu, Lesné et al.(Brain, 2013) a investigat formarea și toxicitatea oligomerilor Ap, care sunt agregate solubile de monomeri Ap, și au arătat că oligomerii Aβ 1-42 au avut un efect dăunător mai puternic asupra sinapselor neuronale, ducând la declin cognitiv și pierdere neuronală.Lambert et al.(Proceedings of the National Academy of Sciences, 1998) au evidențiat neurotoxicitatea oligomerilor Ap 1-42 și au constatat că aceștia au un efect toxic puternic asupra sistemului nervos central, posibil prin afectarea sinapselor și a neurotransmițătorilor.Walsh şi colab.(Nature, 2002) a arătat efectul inhibitor al oligomerilor Ap 1-42 asupra potențialării pe termen lung a hipocampului (LTP) in vivo, care este un mecanism celular care stă la baza învățării și memoriei.Această inhibiție a fost asociată cu afectarea memoriei și a învățării, subliniind impactul oligomerilor Ap 1-42 asupra plasticității sinaptice.Shankar şi colab.(Nature Medicine, 2008) a izolat dimerii Ap 1-42 direct din creierul Alzheimer și și-a arătat efectul asupra plasticității și memoriei sinaptice, oferind dovezi empirice pentru neurotoxicitatea oligomerilor Ap 1-42.
În plus, Su et al.(Molecular & Cellular Toxicology, 2019) a efectuat analize transcriptomice și proteomice a neurotoxicității induse de Ap 1-42 în celulele neuroblastomului SH-SY5Y.Ei au identificat mai multe gene și proteine care au fost afectate de Aβ 1-42 în căile legate de procesul apoptotic, translația proteinelor, procesul catabolic AMPc și răspunsul la stresul reticulului endoplasmatic.Takeda și colab.(Biological Trace Element Research, 2020) a investigat rolul Zn2+ extracelular în neurotoxicitatea indusă de Ap 1-42 în boala Alzheimer.Ei au arătat că toxicitatea Zn2+ intracelulară indusă de Ap 1-42 a fost accelerată odată cu îmbătrânirea din cauza creșterii Zn2+ extracelulare legate de vârstă.Ei au sugerat că Ap 1-42 secretat continuu de la terminalele neuronale cauzează declin cognitiv legat de vârstă și neurodegenerare prin dereglarea intracelulară a Zn2+.Aceste studii sugerează că Ap 1-42 este un factor cheie în medierea neurotoxicității și a progresiei bolii în boala Alzheimer prin afectarea diferitelor procese moleculare și celulare din creier.
2. Activitate antimicrobiană: S-a raportat că Ap 1-42 are activitate antimicrobiană împotriva diverșilor agenți patogeni, cum ar fi bacterii, ciuperci și viruși.Ap 1-42 se poate lega de membranele celulelor microbiene și poate perturba, ducând la liza și moartea acestora.Aβ 1-42 poate activa, de asemenea, sistemul imunitar înnăscut și poate recruta celule inflamatorii la locul infecției.Unele studii au sugerat că acumularea de Aβ în creier poate fi un răspuns protector la infecții sau leziuni cronice.Cu toate acestea, producția excesivă sau dereglată de Ap poate provoca, de asemenea, leziuni colaterale celulelor și țesuturilor gazdă.
S-a raportat că Ap 1-42 prezintă activitate antimicrobiană împotriva unei game de agenți patogeni, cum ar fi bacterii, ciuperci și viruși, cum ar fi Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans și virusul Herpes simplex tip 1, prin interacțiunea cu membranele și provocând perturbarea și liza acestora.Kumar şi colab.(Journal of Alzheimer's Disease, 2016) a demonstrat acest efect arătând că Aβ 1-42 a modificat permeabilitatea membranei și morfologia celulelor microbiene, ducând la moartea acestora.Pe lângă acțiunea sa antimicrobiană directă, Ap 1-42 poate, de asemenea, modula răspunsul imun înnăscut și poate recruta celule inflamatorii la locul infecției.Soscia şi colab.(PLoS One, 2010) a dezvăluit acest rol raportând că Aβ 1-42 a stimulat producția de citokine și chemokine proinflamatorii, cum ar fi interleukina-6 (IL-6), factorul de necroză tumorală-alfa (TNF-α), monocitul proteina chemoatractantă-1 (MCP-1) și proteina inflamatorie macrofage-1 alfa (MIP-1α), în microglia și astrocite, principalele celule ale sistemului imunitar din creier.
Figura 2. Peptidele Ap posedă activitate antimicrobiană.
(Soscia SJ, Kirby JE, Washicosky KJ, Tucker SM, Ingelsson M, Hyman B, Burton MA, Goldstein LE, Duong S, Tanzi RE, Moir RD. Beta-proteina amiloidă asociată bolii Alzheimer este o peptidă antimicrobiană. PLoS One . 3 martie 2010;5(3):e9505.)
În timp ce unele studii au sugerat că acumularea de Aβ în creier poate fi un răspuns protector la infecțiile cronice sau leziuni, deoarece Aβ poate acționa ca o peptidă antimicrobiană (AMP) și poate elimina potențialii agenți patogeni, interacțiunea complexă dintre Aβ și elementele microbiene rămâne un subiect de investigație.Echilibrul delicat este evidențiat de cercetările lui Moir et al.(Journal of Alzheimer's Disease, 2018), care sugerează că producția dezechilibrată sau excesivă de Aβ poate dăuna din greșeală celulelor și țesuturilor gazdă, reflectând natura duală complexă a rolurilor Aβ în infecție și neurodegenerare.Producția excesivă sau dereglată de Ap poate duce la agregarea și depunerea acestuia în creier, formând oligomeri și fibrile toxice care afectează funcția neuronală și induc neuroinflamație.Aceste procese patologice sunt asociate cu declinul cognitiv și pierderea memoriei în boala Alzheimer, o tulburare neurodegenerativă caracterizată prin demență progresivă.Prin urmare, echilibrul dintre efectele benefice și nocive ale Ap este crucial pentru menținerea sănătății creierului și prevenirea neurodegenerării.
3. Export de fier: S-a demonstrat că Ap 1-42 este implicat în reglarea homeostaziei fierului în creier.Fierul este un element esențial pentru multe procese biologice, dar excesul de fier poate provoca și stres oxidativ și neurodegenerare.Ap 1-42 se poate lega de fier și facilitează exportul acestuia din neuroni prin ferroportină, un transportor transmembranar de fier.Acest lucru poate ajuta la prevenirea acumulării de fier și a toxicității în creier, deoarece fierul în exces poate provoca stres oxidativ și neurodegenerare.Duce și colab.(Cell, 2010) a raportat că Ap 1-42 s-a legat de feroportină și a crescut expresia și activitatea sa în neuroni, ceea ce duce la niveluri intracelulare reduse de fier.Ei au arătat, de asemenea, că Ap 1-42 a redus expresia hepcidinei, un hormon care inhibă ferroportina, în astrocite, sporind și mai mult exportul de fier din neuroni.Cu toate acestea, Aβ legat de fier poate deveni, de asemenea, mai predispus la agregare și depunere în spațiul extracelular, formând plăci de amiloid.Ayton şi colab.(Journal of Biological Chemistry, 2015) a raportat că fierul a promovat formarea de oligomeri și fibrile Ap in vitro și in vivo.Ei au arătat, de asemenea, că chelarea fierului a redus agregarea și depunerea Ap la șoarecii transgenici.Prin urmare, echilibrul dintre efectele benefice și nocive ale Ap 1-42 asupra homeostaziei fierului este crucial pentru menținerea sănătății creierului și prevenirea neurodegenerării.
Suntem un producător de polipeptide în China, cu câțiva ani de experiență matură în producția de polipeptide.Hangzhou Taijia Biotech Co., Ltd. este un producător profesionist de materii prime polipeptidice, care poate furniza zeci de mii de materii prime polipeptidice și poate fi, de asemenea, personalizat în funcție de nevoi.Calitatea produselor polipeptidice este excelentă, iar puritatea poate ajunge la 98%, ceea ce a fost recunoscut de utilizatori din întreaga lume. Bine ați venit să ne consultați.
