Deneyler, dar kanallardaki kayma akışının amiloid oluşumunu tetiklediğini ortaya koyuyor

Çok sayıda araba ve yeterli şerit olmaması, trafik sıkışıklığının reçetesidir. Şimdi, Japonya’dan araştırmacılar, proteinlerin bile yedeklenebildiğini ve çok fazla sayıda proteinin küçük bir alana çok hızlı bir şekilde girmeye çalıştığında kötü davranmaya başlayabildiğini gösteriyor.

Yayınlanan bir çalışmada FEBS DergisiOsaka Üniversitesi’nden araştırmacılar, kayma geriliminin tetiklediği amiloid oluşumunun gerçek zamanlı gözlemini bildirdi.

Amiloid fibriller Alzheimer ve Parkinson gibi hastalıklarda ortaya çıkar. Amiloidojenik hafif zincir hastalığında bu fibriller kalpte birikir ve burada kan akışı ve kalp atımının neden olduğu değişen kan damarı boyutları nedeniyle kayma stresine maruz kalırlar.

Araştırmanın baş yazarı Yuji Goto, “Kalpteki kan damarlarındaki proteinlere uygulanan kayma geriliminin amiloid oluşumunu teşvik ettiği düşünülüyor” diyor. “Ancak, kalp fonksiyonunun neden olduğu hacim ve mekanik stres değişikliklerini taklit eden yapay bir model tasarlamak zor olduğundan, bu etkinin altında yatan mekanizma belirsizliğini koruyor.”

Fibrillerin ilk ortaya çıktığı yer

Bu sorunu çözmek için araştırmacılar, sıvıyı dalgalar halinde hareket ettirmek için esnek bir tüp üzerindeki basıncı dönüşümlü olarak sıkıştıran ve serbest bırakan bir peristaltik pompa kullandılar. Tioflavin T floresan mikroskobu (toplanmış proteinleri tespit eden bir yöntem) kullanarak, tüp içindeki kalp amiloidozu ile ilişkili bir protein tarafından amiloid oluşumunu izlediler.

Kıdemli yazar Hirotsugu Ogi, “Sonuçlar çok ilgi çekiciydi” diyor. “Yarım daire şeklindeki borunun dar köşelerinde fibrillerin oluşmaya başladığını gördük, bu da uzaysal kısıtlamanın kayma gerilimi varlığında amiloid oluşumunu arttırdığını öne sürüyor.”

Protein çözeltisi bir mikrokanal ızgarasından pompalandığında, amiloidler dikey kanalların kesişme noktalarında oluşma eğilimindeydi ve akışın basıncını değiştirmek için yakındaki bir kanalın aşağı doğru itilmesiyle kısmen temizlenebiliyordu. Proteinlerin açılmasına ve çözülmesine yardımcı olan guanidin hidroklorürün eklenmesi, kalan amiloidlerin ızgara sisteminden tamamen temizlenmesini sağladı.

Ekip, peristaltik pompa düzeneğini kullanan ayrı bir deneyde, yeşil çay bileşiği epigallokateşin galatın, kullanılan konsantrasyona bağlı olarak amiloid oluşumunu iki farklı şekilde önleyebildiğini ve tersine çevirebildiğini buldu; bunlardan biri daha önce görülmemişti.

Basınç ve kimya bir arada

Goto, “Sonuçlarımız, kan damarlarında amiloid oluşumunun ve birikmesinin kısmen hem mekanik strese hem de kan damarı geometrisine bağlı olarak meydana geldiğini gösteriyor” diyor.

Araştırma ekibi, peristaltik pompa ve mikrokanalları floresan mikroskobuyla birleştirerek, amiloid oluşumunun erken aşamalarını gözlemleme gibi zorlu bir başarıya ulaştı.

Bulguları, mekanik basınç ve kimyasal inhibitörlerin bir kombinasyonunun, amiloidlerin oluştuktan sonra çözülmesine yardımcı olabileceğini düşündürmektedir. Daha genel anlamda, bu tetikleyicilerin belirlenmesi araştırmacıların amiloidozun nasıl geliştiğini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir ve hastalık riskini değerlendirmeye yönelik gelecekteki çabaları destekleyebilir.