وجود رسوبات مس و آهن در مغز بیماران مبتلا به آلزایمر

با وجود این مقادیر کم، این دو فلز برای بقای ما ضروری هستند و در رشد و میزان سطح متابولیسم انسان نقشی اساسی دارند. اما یکی از مکان‌هایی که انتظار نداریم آنها را آنجا پیدا کنیم، سلول‌های مغز ما است.

با این حال، به نظر می‌رسد برای افراد مبتلا به اختلال نورودژنراتیوِ بیماری آلزایمر، چیزی در حال تبدیل این عناصر به شمش‌های میکروسکوپی است.

تیمی از محققان از ایالات متحده و انگلستان با استفاده از نوعی میکروسکوپ پرتوی ایکس (STXM) بر روی نمونه‌های پلاک‌های عصبی گرفته شده از لوب های فرونتال و تمپورال بیماران آلزایمر، درخشش قابل ذکر مس و آهن را در اشکال ترکیب‌نشده‌ی آنها مشاهده کردند.

پلاک‌ها یک ویژگی معمول در این شکل خاص از زوال عقل است که از پروتئین‌های شکسته شده به آنچه ما به عنوان بتا آمیلوئید می‌شناسیم، تشکیل شده است.

با این حال، روش‌های درمانی که روی پاکسازی توده‌های بتا آمیلوئید از مغز تمرکز دارند، ما را به درمان آلزایمر نزدیکتر نکرده‌اند، و محققان را در این فکر فرو برده اند که این مواد چه نقشی - در صورت وجود - در پیشرفت بیماری دارند.

تحقیقاتِ کنونی برای ایجاد تصویری پیرامون بیولوژیِ عامل، پلاک‌ها، ادامه دارد و محققان از هر زاویه‌ای شکل‌گیری و تخریب آنها را مورد بررسی قرار می‌دهند.

یکی از زوایایی که به طور کامل بررسی نشده است، اثر سمی زیست‌کانی‌سازی (biomineralization) یا تجمع مواد معدنی مانند هماتیت در سلول‌های مغزی است.

به عنوان یک ساختار یونی باردار با گیر افتادن در داخل هموگلوبین، آهن یک روش مفید برای انتقال اکسیژن در بدن است و البته کمتر مکانی در بدن مثل مغز انسان تمنای اکسیژن دارد.

با این حال، آهن پس از آزاد شدن از بندهای پروتئینی، فرم بد خود که به عنوان شکل ناپایدار آن را می‌شناسیم، نشان می‌دهد. گونه‌هایی واکنشگر از اکسیژن تولید می‌کند که در بیوشیمی شکننده‌‌ی موجود بی‌نظمی به بار‌می‌آورد و سلول‌ها را از بین می‌برد.

مقادیر بالای آهن ناپایدار با اختلالات نورودژنراتیو مانند آلزایمر ارتباط دارد. به همین ترتیب، مس، یکی دیگر از مواد معدنی که به طور ایمن در پروتئین محافظت می‌شود، کاملاً قادر است مغز ما را به شکلی ناپایدار دچار اختلال کند.

برای ایجاد تصویری بزرگتر از چگونگی درگیر شدن این دو فلز در زوال عقل، یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دانشمندان دانشگاه Keele در انگلستان به دنبال نشانه‌هایی از آهن و مس در داخل هسته‌های پلاک آمیلوئید قرار گرفته در رزین و اهدایی از دو بیمار آلزایمر بودند.

پرتوی ایکس که تیم تحقیقاتی برای تجزیه و تحلیل پلاک‌ها استفاده کرده است، به آنها امکان می‌دهد تا اندازه و شکل توده‌ها را مورد ارزیابی قرار دهند و در عین حال مشخصات مواد معدنی موجود در آنها را نیز آشکار سازند.

آنها نه تنها تجمع آهن و مس را مشاهده كردند، بلكه این فلزات به شكل‌های ترکیب‌نشده در آمده‌ و اساساً رسوبات كوچكی را كه در اعماق پلاك‌های آمیلوئید دفن شده بودند، ایجاد می‌كردند. علاوه بر این، این تیم تحقیقاتی توانستند چند نکته در مورد توانایی واکنش فلزات با سایر مواد را بیان کنند.

با وجود وضعیت نسبتاً غیر‌واکنشی و ضخامتی به اندازه‌ی کسری از میکرومتر، سطح این ناگت ها آنقدرها هم پایدار نخواهند بود. این مساله خطر بازگشت به فرم‌های پرریسک که می‌توانند واکنش نشان دهند و به نورون اطراف آسیب برسانند را در بر دارد.

با وجود علائمی از این حالت‌های یونیزه شده در نزدیکی ناگت‌ها، دلایل زیادی وجود دارد که گمان کنیم آنها می‌توانند در التهاب و حتی مرگ سلول‌ها نقش داشته باشند.

تجمع آهن بعنوان ماده‌ی معدنی مغناطیسی قبلاً در باکتری‌ها و چند گونه‌ی دیگر از حیوانات دیده شده است. این مواد همچنین قبلاً در بافت مغز انسان، پس از مرگ، دیده شده بودند.

اما این اولین بار است که کسی تکه‌های کوچکی از مس را به شکل عنصری در داخل سلول‌های عصبی انسان کشف می‌کند.

اینکه این مساله دقیقاً به چه معناست به آنچه که مطالعات آینده پیدا خواهند کرد، بستگی دارد. حتی اگر مسیر جدیدی برای درمان ارائه نشود، ممکن است بینشی در مورد روش‌های تشخیص زودتر آلزایمر یا تحلیل روش‌های مختلف پیشرفت آن ارائه دهند.

با شیوع این بیماری که با افزایش جمعیت افراد مسن در جهان افزایش می‌یابد، درک چگونگی پیشرفت آلزایمر بیش از هر زمان دیگری دارای اهمیت است و ما به کوچکترین اطلاعاتی که بتواند در این راستا کمک کننده باشد، ، نیاز خواهیم داشت.

منبع: ساینس الارت