В новом исследовании исследователи использовали синхротронную рентгеновскую флуоресцентную микроскопию для визуализации ионов металлов в головном мозге, сосредоточив внимание на амилоидных бляшках, которые являются отличительным признаком БА. Они обнаружили, что в двух моделях мышей с БА, которые демонстрируют нейродегенерацию, бляшки содержали примерно на 25% больше меди, чем в модели мыши с БА, которая показывает небольшую нейродегенерацию.
Глядя на другие металлы, они обнаружили, что ни у одной из моделей мышей не было значительного увеличения содержания железа и очень небольшого увеличения содержания цинка. Содержание металла не было связано с возрастом налета.
Об исследовании сообщается в текущем выпуске журнала Biomedical Spectroscopy and Imaging.
«Поскольку избыток меди не должен быть« свободным »в мозгу для связывания с бляшками, эти данные предполагают, что клеточный контроль меди изменяется при БА, что может привести к токсическим реакциям между свободными ионами меди и нейронами», – комментирует ведущий исследователь.
Лиза М. Миллер, доктор философии, химик-биофизик из Управления фотонных наук в Брукхейвенской национальной лаборатории. В предыдущей работе д-р. Группа Миллера обнаружила очень высокий уровень меди в бляшках AD у человека.
Поскольку повышенное содержание железа в головном мозге с БА хорошо задокументировано как в человеческом мозге, так и в моделях мышей с БА, исследователи измерили содержание железа в коре головного мозга всех трех моделей мышей. Они обнаружили, что содержание железа было удвоено во всех моделях коры головного мозга мышей с БА по сравнению с контрольной группой, независимо от того, демонстрировали ли модели нейродегенерацию. При дальнейшем исследовании спектроскопические данные показали, что избыток железа присутствует в трехвалентном (окисленном) состоянии и соответствует ферритину, запасающему железо. «Увеличение содержания железа может быть отражением изменений в содержании металлопротеинов и хранении металлов в головном мозге, что не совсем понятно», – говорит д-р.
Миллер.
Тем не менее, поскольку железо в ферромагнетике и обнаруживается с помощью МРТ, доктор.
Миллер предполагает, что в будущем железо может использоваться в качестве биомаркера БА на ранних стадиях заболевания, даже до образования бляшек.
Эта работа была завершена в Национальном источнике синхротронного света, на линиях пучка X27A и X3B в Брукхейвенской национальной лаборатории.