В амілоїдних бляшках, отриманих у двох пацієнтів з хворобою Альцгеймера, виявили відкладення металевих міді і заліза, йдеться в дослідженні, опублікованому в журналі. Крім елементарних форм, в скупченнях містилися і окислені атоми. Обидві форми вдалося виявити за допомогою рентгенівської мікроскопії. Елементарні форми металів в мозку знайдені вперше, і їх роль патофізіологічних процесах при хворобі Альцгеймера поки не підтверджена.
Понад сорок п'яти металів таблиці Менделєєва міститься в тілі людини, на них припадає близько півтора кілограма від маси тіла. Такі метали як калій і натрій використовуються в основному в іонній формі. Вони циркулюють крізь мембрани клітин і не змінюють свого ступеня окислення в хімічних реакціях. Але в тілі присутні і метали, які беруть участь в окислювально-відновлювальних процесах - в основному, це мідь, залізо і цинк. Іони цих металів пов'язуються з ферментами і забезпечують їх активність у реакціях окислення і відновлення речовин: наприклад, при пов'язуванні кисню з гемоглобіном або перенесенні електронів по дихальному ланцюгу.
Порушення в метаболізмі заліза і міді в мозку вже спостерігали у пацієнтів з хворобою Альцгеймера - нейродегенеративним станом, від якого страждають понад 25 мільйонів людей по всьому світу. Ці порушення пов'язують з утворенням амілоїдних бляшок - скупчень білка бета-амілоїда, які сприяють нейродегенерації. Зокрема, в них виявили відновлені оксиди заліза, які можуть бути токсичні.
Дослідники з британського університету Кіла під керівництвом Джеймса Еверетта (James Everett) виявили в амілоїдних бляшках ще більш дивовижну форму металів - елементарну. Щоб дослідити амілоїдні бляшки, біологи отримали посмертні зразки мозку двох пацієнтів з хворобою Альцгеймера. Зі зразків приготували ультратонкі зрізи, які піддали скануючій просвічувальній рентгенівській мікроскопії. Такий метод дозволив отримати зображення бляшок у роздільній здатності до 20 нанометрів без використання барвників, які могли б пошкодити біохімічну структуру зразків. Рентгенівське випромінювання також дозволило визначити місцезнаходження і ступінь окислення атомів металів у бляшках.
Карти розташування атомів міді дозволили визначити, що в бляшках обох пацієнтів містилося безліч окремих відкладень з розміром близько сотень нанометрів. При цьому в них виявили як Cu0 (елементарну форму нульовою мірою окислення), так і окислені Cu + і Cu2 +. Крім того, дослідники побудували карти для атомів заліза і з'ясували, що вони теж утворюють скупчення в бляшках. Вони також були в різних ступенях окислення. Для атомів заліза також виміряли магнітні моменти і отримали магнітні карти. Виявилося, що залізо в елементарному стані формує на картах темні плями - магнітні області.
Швидше за все, це дослідження - перший випадок виявлення відкладень елементарних заліза і міді в тканинах людини. Механізм появи металів в бляшках можна тільки припускати - наприклад, це можуть бути похідні атомів, пов'язаних з бета-амілоїдом, з якого складаються бляшки. Тим не менш, говорити про зв'язок відкладень металу з хворобою Альцгеймера поки рано, адже дослідження було проведено посмертно на тканинах лише двох пацієнтів.
Нещодавно FDA схвалило нові ліки від хвороби Альцгеймера - адуканумаб, який націлений на руйнування амілоїдних бляшек. Крім того, дослідники спробували лікувати цю хворобу за допомогою іонізуючого випромінювання - і отримали перші позитивні результати.