Mineralstoffablagerungen im Gehirn von Alzheimer-Patienten

Da sie zu vielen biochemischen Reaktionen beitragen, sind einige Mineralien für das reibungslose Funktionieren des Körpers unerlässlich. Eisen und Kupfer spielen bekanntlich eine wesentliche Rolle im Gehirn. In Form von Ionen ist es insbesondere an der Produktion von Neurotransmittern und Neuropeptiden beteiligt. Forscher haben jedoch zum ersten Mal die Bildung echter Ablagerungen des Minerals Kupfer und Eisen im Gehirn von Menschen mit Alzheimer nachgewiesen, was neue Fragen zu ihrer Rolle bei der Pathogenese der Krankheit aufwirft.

Eisen ist das wichtigste Spurenelement im menschlichen Körper (zwischen 2,5 und 4 g für einen Erwachsenen); Es ist ein Bestandteil des Hämoglobins. Aber wie Kupfer ist es auch Bestandteil einiger Enzyme und Proteine, auf denen die Hauptprozesse im Nervensystem basieren. Die Ansammlung dieser Metalle im Gehirn kann jedoch hochgiftig sein.

eigentlich, vorherige Suche zeigten, dass lösliches Eisen (von seinen Proteinketten befreit) mit neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht wurde. Das gleiche für Kupfer : Bei Stoffwechselstörungen kann oxidativer Stress neurogenetische Störungen begünstigen.

Metalle in verschiedenen Oxidations- und Reduktionszuständen

Viele Behandlungen basieren heute auf der Beseitigung von Amyloid-Plaques, aber noch keine Behandlung hat sich bei der Beseitigung der Alzheimer-Krankheit als wirksam erwiesen. Zur Erinnerung: Amyloid-Plaques sind Aggregate von Beta-Amyloid, die sich bei neurodegenerativen Erkrankungen um Nervenzellen herum bilden. Sie stören das reibungslose Funktionieren von Neuronen und Neurotransmittern. Daher fragen sich Spezialisten nach der wahren Verantwortung von Beta-Amyloid-Ablagerungen bei Ausbruch und Verlauf der Erkrankung.

Viele andere Wege wurden erforscht, um die Ursachen für diesen Verfall zu finden; Jüngste Arbeiten haben zum Beispiel ergeben, dass Aluminium trägt zu Krankheiten bei. Unter den anderen untersuchten Gründen: Ansammlung von metallischem Eisen Kamagnetit – Eisenoxid, das sowohl aus Fe (III) als auch aus Fe (II) besteht, eine potenzielle Quelle von Zytotoxizität.

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Um die Rolle von Mineralien bei Demenz zu verstehen, machte sich ein Team der Keele University in Großbritannien auf die Suche nach Spuren von Eisen und Kupfer in Amyloid-Plaques aus dem Frontal- und Temporallappen. Alzheimer-Erkrankung. Die Proben wurden durch Röntgentransmissions-Synchrotronmikroskopie analysiert, um die räumliche Verteilung und den chemischen Zustand jedes Minerals zu bestimmen.

(A) Globale Morphologie der Amyloid-Plaque. (b) Zusammengesetztes Bild mit Plaque-Morphologie (blau), Cu2+ (grün), Cu+/Cu0 (rot) und Eisengehalt (grau). (c) Karte der Eisenoxidationszustandsunterschiede für den in (b) gezeigten Bereich: stark oxidiertes Eisen (Fe3 +) wird durch einen klaren Kontrast dargestellt und chemisch reduziertes Eisen (Fe2 + und/oder Fe0) wird durch einen dunklen Kontrast dargestellt. (d) Hochauflösendes zusammengesetztes Bild und Karte der (e) Cu-Oxidationszustandsvariation der in (b) gezeigten Region. (f) Röntgenabsorptionsspektren von Eisen aus den in (c) gezeigten Bereichen. (G) Röntgenabsorptionsspektren von Kupfer aus den in (E) gezeigten Regionen. © J. Everett et al.

So konnten die Forscher viele Ansammlungen von Eisen und Kupfer im Nanometerbereich nachweisen, auch im elementaren Zustand (Cu und Fe), das sich als reaktiver herausstellte als die Oxide, aus denen es gewonnen wurde; Die beiden Mineralien befanden sich innerhalb einer einzigen Amyloid-Plaque in unterschiedlichen Reduktionszuständen. Das Vorhandensein dieser Metalle in mehreren Ionisationszuständen zusammen mit ihrer metallischen Form legt nahe, dass sie bei Entzündungen und sogar beim Absterben von Nervenzellen eine Rolle spielen können.

Für eine frühzeitige Diagnose der Krankheit

Dies ist nicht das erste Mal, dass Wissenschaftler über das Vorhandensein von Eisenablagerungen im menschlichen Gehirngewebe berichten: Eine 1992 veröffentlichte Studie Ich habe über dieses Phänomen bereits berichtet; Spuren des magnetischen Minerals Magnetit (Fe3ein4) in verschiedenen Geweben des menschlichen Gehirns. Auch bei einigen Bakterien und einigen Tierarten wurden bereits Eisenaggregate nachgewiesen.

Andererseits stellten die Forscher fest, dass dies die erste Entdeckung von Kupfer ist im menschlichen Gewebe. Das bedeutet mit anderen Worten, dass auch innerhalb dieser Hirnstrukturen Redoxreaktionen mit Kupfer auftreten können. ” Die unerwartete Auswahl von Cu und Fe In Amyloid-Plaques bei Alzheimer lässt sich vermuten, dass Biomineralien, die bisher nur in Mikroorganismen, Viren und Pflanzen vorkommen, auch beim Menschen vorkommen können. Schreiben Sie die Autoren der Studie auf. Diese Metallnanopartikel sind hochreaktiv und schädigen daher potenziell Neuronen.

Das Team sagt, dass weitere Tests erforderlich sind, um zu sehen, ob die Metalle in den Gehirnen anderer Patienten mit der Krankheit vorkommen und ob das Phänomen auch in den Gehirnen von Menschen mit anderen degenerativen Erkrankungen des Gehirns auftritt. Diese Entdeckung wird nicht unbedingt zu neuen Behandlungsansätzen führen. Auf der anderen Seite kann es aber auch bei der Früherkennung von Alzheimer oder Diskriminierung helfen Die verschiedenen Subtypen der Krankheit Um die Patientenversorgung zu verbessern.

Quelle : Fortschritt der Wissenschaft, c. Everettet al.

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