Eiwit-ophoping bij alzheimer in beeld gebracht

Beta-amyloïde komt bij iedereen in de hersenen veel voor, maar terwijl overbodige eiwitten bij gezonde mensen worden afgebroken, stapelen ze zich op in de hersenen van mensen met de ziekte van Alzheimer. Hoe die opstapeling van Beta-amyloïde er precies uitziet, dat hebben Carmen Lopez Iglesias en Raimond Ravelli uit Maastricht, samen met collega’s uit Jülich, Düsseldorf en Hamburg in kaart gebracht. De cryo-elektronenmicroscoop, waarover het lab onder leiding van prof. dr. Peter Peters in Maastricht beschikt, speelt hierin een cruciale rol.
De moleculaire structuur van een ander cruciaal "Alzheimer-eiwit", Tau, is vorige maand in het tijdschrift Nature gepubliceerd door de in Limburg geboren wetenschapper Sjors Scheres, hoogleraar bij het MRC Laboratory for Molecular Biology te Cambridge.

Het eiwitmodel
De onderzoekers beschrijven in de Science-publicatie aan de hand van de structuur hoe bepaalde bekende genmutaties de eiwitophopingen in Alzheimer kunnen bevorderen of juist verhinderen. Onderzoeker Raimond Ravelli: “De structuur verschaft inzicht over het samenklonteren van dit eiwit en welke aminozuren daarbij een speciale rol spelen”. Meer inzicht in deze processen kan de wetenschap helpen bij het ontwikkelen van medicijnen die bijvoorbeeld deze eiwitophopingen kunnen ontmantelen. Bekijk hier een korte animatie van de ruwe opnamen van beta-amyloïde-vezels met daarop de driedimensionale atoomstructuur afgebeeld.

Cryo-elektronenmicroscoop
De Maastrichtse cryo-elektronenmicroscoop kan celstructuren onderzoeken bij een temperatuur van -185° C, wat betekent dat celstructuren bestudeerd kunnen worden zonder ze te hoeven bewerkten met giftige middelen. Cellen worden heel snel ingevroren, waarna ze bestudeerd kunnen worden op een gedetailleerder niveau dan ooit. Peter Peters omschreef het eerder als volgt:  “De verandering van de techniek - van de klassieke elektronenmicroscoop naar de cryo-elektron tomografie - is vergelijkbaar met de transformatie van de oude röntgenfoto naar de nieuwe CT-scan.”

De Science-publicatie is getiteld: ‘Fibril structure of amyloid-β (1-42) by cryoelectron microscopy’. De Nature-publicatie was getiteld: ‘Cryo-EM structures of tau filaments from Alzheimer’s disease’.