Первое упоминание в научной литературе красителя Конго красный для обнаружения амилоидов относится к 1923 году. Несмотря на появление новых, более современных способов исследования, этот детектор амилоидов до сих пор остается рабочим инструментом в науке. Группа учёных из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН доказала, что использование Конго красного для определения амилоидов изначально было сомнительным и началось с неверного цитирования научной статьи. Исторический обзор и результаты собственного эксперимента с красителем исследователи опубликовали в журнале « BioscienceReports».
Краситель Конго красный получил применение в науке еще в первой половине прошлого века. Его использовали для обнаружения амилоидов в тканях человека при амилоидозах. Амилоидозы - это группа заболеваний, при которой белки в организме начинают приобретать не свою пространственную форму, а жесткую, так называемую, кросс-бета структурную. Такая структура обеспечивает устойчивость к деградации и способность накапливаться в тканях. Считалось доказанным, что при поляризационной микроскопии с Конго красным амилоиды излучают «яблочно-зеленое» свечение. Метод не считается достаточно надежным ввиду его низкой специфичности, но при этом продолжает использоваться в современных лабораториях, несмотря на появление новых способов, таких как рентгеновская дифракция, круговой дихроизм или применение специфических антител.
Интерес ученых из ИТЭБ РАН к идентификации амилоидов с помощью окраски Конго красным возник в ходе экспериментов с амилоидными агрегатами белка титина, проводимых invitro.
«Наше исследование выявило, что свечение возникает при использовании в буферном растворе аминокислоты глицина. В таком случае, сам буфер, без каких-либо белков, имеет как зеленое так желтое, красное и другое свечение. При изучении литературы также стало ясно, что этот метод не позволяет с высокой точностью определять амилоиды в растворах», - поясняет младший научный сотрудник, первый автор статьи Эльмира Якупова.
Углубившись в историю научных публикаций о Конго красном, учёные выяснили, что низкая специфичность метода окраски амилоидов этим красителем прослеживается во все времена его использования. При этом на результат исследования могли влиять как значения pH-растворов, так и содержание различных веществ, а также разброс между результатами исследователей (одни и те же образцы разные исследователи могли интерпретировать по-разному).
«Логичным был следующий вопрос: если метод не имеет высокой специфичности, то почему он применялся всё это время и применяется до сих пор в современных лабораториях? Ответ на него достаточно тривиален, но он нас очень поразил. Всё началось с неправильных или неточных цитирований, - рассказывает Эльмира Якупова. - В частности, исследователи подцепили «зеленое» или «яблочно-зеленое» двулучепреломление в статьях известного тогда ученого (Missmahl, 1957). Кроме того, исследования 1945 года Ladewig не вызвали должного внимания в своё время, а в статье было изложено, что обнаруживался с амилоидами не только зеленый цвет. Современные исследователи, которые плотно подобрались к физике окраски Конго красным (Howieetal., 2008) также отмечают, что зеленый цвет, который остро устоялся в диагностике амилоидов при окраске Конго красным, не является таким необходимым и важно учитывать и другие цвета. Но другие цвета, по их исследованию литературы, ученые в большинстве случаев игнорируют (HowieandOwen-Casey, 2012)».
Статья, опубликованная в «BioscienceReports» предупреждает исследователей о подводных камнях при использовании в своей работе Конго красного и предлагает более современные, альтернативные техники обнаружения амилоидов. Также в ней описаны все пункты, которые стоит учитывать при использовании данной окраски, включая проверку всех компонентов растворов, которые могут давать свечение сами по себе.
Источники:
Elmira I. Yakupova, Liya G.Bobyleva, Ivan M.Vikhlyantsev, Aleksandr G.Bobylev. Congo red and amyloids: History and relationship. Biosci Rep. 2019 Jan 15;39(1)
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30567726
Материал подготовила:
Натальей Быковой
Пресс-служба ИТЭБ РАН, iteb-press@yandex.ru
Галерея
