Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des composés organiques typiques présents dans la fumée de cigarette et les gaz d’échappement des véhicules. De plus, les HAP sont produits à partir de la combustion incomplète de matières organiques et de la cuisson. Les concentrations les plus élevées de HAP liés aux PM variaient de 550 ng/m3 à 39000 ng/m3, ont été observés dans les cuisines chinoises, les casernes de pompiers et les navires. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques peuvent se combiner avec des particules ultrafines (PUF) dans l’air pour former des HAP liés aux particules. PM0,1 peut adsorber de grandes quantités de composés organiques toxiques, et une exposition à long terme aux PUF intérieurs provenant de la cuisson a entraîné des réponses nerveuses du cerveau humain. Des HAP ont été détectés dans le sang veineux de personnes exposées à des sous-produits de combustion dans les zones rurales de Chine à des concentrations allant jusqu’à 762 ng/mL.
Le peptide Aβ contient diverses isoformes, avec 42 acides aminés dans sa structure, est plus abondant dans le liquide céphalo-rachidien humain. Il a été démontré que l’exposition chronique des poissons au benzo[a]pyrène (B[a]P) a entraîné une augmentation des concentrations de Aβ42 peptide dans le cerveau, entraînant une diminution de leur comportement cognitif, de leur mémoire locomotrice et de leur activité motrice. Les oligomères Aβ peuvent contribuer au développement de la maladie d’Alzheimer (MA) en endommageant les neurones et en perturbant les signaux électrochimiques. Hydrocarbures aromatiques polycycliques dont phénanthrène, pyrène et B[a]P a augmenté la cinétique d’agrégation du peptide Aβ. Bien que l’agrégation des peptides Aβ et la formation d’oligomères soient favorisées en présence de HAP, quelles sont les interactions moléculaires entre les polypeptides Aβ et les HAP ?
Pour répondre à cette question, des chercheurs de l’Université Nazarbayev, de l’Université des sciences de Tokyo et leurs équipes ont collaboré pour explorer et révéler l’effet des hydrocarbures aromatiques polycycliques en tant que composés majeurs des particules de cuisson sur la structure de l’Aβ.42 peptide. Leur étude révèle que les polypeptides Aβ interagissent fortement avec les hydrocarbures aromatiques polycycliques de propriétés différentes, et que ces polluants organiques altèrent la structure de Aβ42 et favoriser la progression de la maladie d’Alzheimer. Cette étude intitulée « Effet des hydrocarbures aromatiques polycycliques ambiants et de la nicotine sur la structure de Aβ42 protéine » est publié en ligne dans Frontières des sciences et de l’ingénierie de l’environnement en 2023.
Dans cette étude, l’équipe de recherche a découvert que la structure de Aβ42 le monomère peptidique a été affecté par le benzo[a]molécules de pyrène, de nicotine et de phénanthrène, en fonction de leur hydrophobicité, de leur taille et de leur capacité de liaison H. La structure secondaire de Aβ42 Le peptide a été modifié par des polluants organiques, avec une diminution de près de 50 % de l’hélice α et une augmentation de 2 à 10 % des feuillets β du peptide. Leurs résultats suggèrent également que le benzo[a]le pyrène, la nicotine et le phénanthrène pourraient avoir un effet sur la progression de la maladie d’Alzheimer.
Cette étude a mené avec succès des études de dynamique atomique et moléculaire à l’aide de GROMACS pour étudier la structure de Aβ42 monomère peptidique en présence de benzo [a] pyrène, nicotine et phénanthrène. Ce travail a non seulement analysé les effets des polluants organiques sur les résultats du monomère peptidique Aβ au niveau moléculaire, mais a également fourni des conseils pour le traitement de la maladie d’Alzheimer et une attention accrue aux troubles neurodégénératifs causés par la pollution de l’air.
