Neue Methode zur Überwachung von Alzheimer-Proteinen

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Neue Methode zur Überwachung von Alzheimer-ProteinenPhysiker des Zentrums für integrierte Nanostrukturphysik (CINAP) innerhalb des Instituts für Grundlagenforschung (IBS, Südkorea) haben über eine neue Methode zur Identifizierung des Aggregationszustandes von Amyloid-beta-Proteinen (Aβ) in Lösung berichtet.

Dieser in ACS Nano veröffentlichte Befund könnte einen Schritt nach vorn in der Frühdiagnose der Alzheimer-Krankheit darstellen.Die allmähliche Anhäufung von Aβ im Gehirn führt zu unheilbarer Demenz.

Der Krankheitsverlauf ist stark mit der Form der Aβ Proteine korreliert: 4 nm große Monomere entwickeln sich zu Oligomeren von mehreren hundert Nanometern und erreichen den fibrillären Zustand, wobei sie Plaques von bis zu einigen zehn Mikrometern Größe bilden.Die Forscher haben die verschiedenen Stufen von Aβ mit Hilfe von THz-Nahfeldleitfähigkeitsmessungen klar unterschieden.

Diese Technik misst die von den Molekülen absorbierte Energie in einem Energieband von etwa 1-10 meV (oder 0,2-2,4 THz) und gilt als eine effektive Technik zur Untersuchung der Transformation von biologischen Makromolekülen ohne Wärmeentwicklung.

Die Wissenschaftler maßen, wie Aβ Proteine in der Lösung durch einfallende THz-Strahlung gestört werden und stellten fest, dass die Ergebnisse mit der Form der Aβ Proteine korrelierten: Monomer, Oligomer und Fibrille.

Dann leiteten sie die optische Leitfähigkeit ab, die mit den sich entwickelnden Fibrillierungszuständen abnimmt und mit den steigenden molaren Konzentrationen zunimmt.Da sich die fortschreitenden Stadien der Erkrankung mit dieser Technik einfach unterscheiden lassen, leitete das Team mit Hilfe des so genannten Drude-Smith-Modells einen Demenzquotienten (DQ) aus dem optischen Leitwert ab.

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Ein DQ-Wert von etwa eins zeigt an, dass sich Aβ in einem fibrillierten Zustand befindet, etwa 0,64 in einem oligomeren Zustand und fast Null in einem monomeren Zustand.”Wir glauben, dass unser Ergebnis uns einen signifikanten Paradigmenwechsel im Forschungsbereich der Alzheimer-Krankheit beschert, da der Demenzquotient aus der markierungsfreien Leitfähigkeitsmessung verschiedener Aβ Proteine eindeutig identifiziert wird….

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