• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
11.06.2021
Мария Азарова
2 883

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:19
РНФ

Ученые показали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18-13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.

Вчера, 14:56
Илья

Команда ученых, работавшая вместе со съемочной группой National Geographic в отдаленных районах Амазонки, обнаружила ранее не задокументированный вид гигантской анаконды.

Позавчера, 17:08
Ольга Иванова

Канадские исследователи изучили поведение приматов в естественной среде обитания и пришли к выводу, что те из них, кто имеет врожденные аномалии или покалечен в процессе жизни, вполне неплохо адаптируются к своим недостаткам. Они не только выживают, но и размножаются. Более того, им активно помогают сородичи.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

Вчера, 12:19
РНФ

Ученые показали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18-13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.

19 февраля
Полина

Подростки чаще пробуют писать музыку, если у них есть возможность получать соответствующее дополнительное образование, а также когда они чувствуют поддержку и преемственность. При этом есть пять типовых траекторий, которые приводят к собственному творчеству.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

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: