11 июня
Мария Азарова

В человеческом мозгу обнаружили отложения меди и железа

5.1

Ученые идентифицировали крошечные отложения элементарных меди и железа в мозгу двух умерших людей, страдавших болезнью Альцгеймера.

Болезнь Альцгеймера
Болезнь Альцгеймера разрушила нейроны в правом полушарии / © Jessica Wilson, Science Photo Library

Разнообразные ферменты и белки, содержащие положительно заряженные переходные металлы — железо и медь — необходимы организмам, поскольку контролируют ключевые процессы, катализируя окислительный метаболизм и производство нейротрансмиттеров и нейропептидов. Их способность изменять степень окисления имеет решающее значение для биологических функций. Предыдущие исследования показали, что оксиды железа присутствуют в головном мозге человека, также из посмертной ткани этого органа извлекали нанокристаллы минерала магнетита. Однако информация о биоминерализации железа и меди в мозге остается скудной, а наблюдения ограничиваются микроорганизмами, вирусами и растениями.

При возникновении сбоев эти металлы могут вызывать повреждение мозга. Так, известно, что нарушения гомеостаза меди и железа связаны с образованием амилоидных бляшек — а это отличительный признак болезни Альцгеймера, наиболее распространенной формы слабоумия, от которой во всем мире страдают более 25 миллионов человек. Амилоидные бляшки у пациентов с этим нейродегенеративным заболеванием содержат формы химически восстановленного оксида железа, которые потенциально нейротоксичны и могут способствовать прогрессированию недуга.

Научная группа в лаборатории Уорикского университета / © Уорикский университет

Группа ученых из Великобритании, США и Германии под руководством Уорикского университета в Ковентри использовала трансмиссионную рентгеновскую микроскопию на источниках синхротронного излучения — Diamond Light Source в графстве Оксфордшир и Advanced Light Source в Калифорнии. Они хотели определить пространственное распределение и химическое состояние меди и железа в ядрах амилоидных бляшек, выделенных из тканей лобных и височных долей мозга двух умерших пациентов, которые страдали болезнью Альцгеймера. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

В обнаружении амилоидных бляшек помогли одноэнергетические рентгеновские снимки срезов мозга. В итоге удалось идентифицировать крошечные частицы меди и железа (около 1/10000 от размера булавочной головки) в ионизированной и элементарной формах, а также определить их степень окисления и составить карту распределения.

Изображения с рентгеновского микроскопа и спектры поглощения рентгеновских лучей. Снимки показали, что амилоидные бляшки содержат отложения как железа, так и меди / © Уорикский университет

Тем самым ученые подтвердили, что элементарные металлы, которые ранее наблюдали только у микроорганизмов, вирусов и растений, встречаются и в организме человека. Роль этих наноразмерных отложений меди и железа в естественных или патологических процессах еще предстоит выяснить, к тому же остается вопрос: связаны ли металлы именно с амилоидными бляшками или распространены по всему мозгу? В любом случае теперь можно получить новое понимание роли меди и железа в нейрохимии и нейробиологии, а также в развитии нейродегенеративных заболеваний.

«Если металлы, идентифицированные нами, связаны с развитием болезни Альцгеймера, их можно использовать как маркеры для диагностики заболеваний с применением таких методов, как магнитно-резонансная томография, и проводить доклинический скрининг групп риска», — отметил Джеймс Эверетт из Кильского университета, ведущий автор работы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

10 часов назад
Мария Азарова

Ученые получили снимок планеты 2M0437b, которая сформировалась не более пяти миллионов лет назад и до сих пор остается чрезвычайно горячей.

22 октября
Ольга Иванова

Отечественная палеонтология похожа на старушку-пенсионерку. Она собирает старье, ей вечно не хватает денег, но судьба ее мало кого волнует. Особенно государство и большой бизнес. Naked Science рассказывает, как семья из Крыма пытается спасти уникальный палеонтологический музей, в Благовещенске кости динозавров мокнут под дождем, а в Сибири мамонтов давят бульдозерами.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

22 октября
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: