Alzheimer Hastalarının Beyinlerinde Keşfedilen Metaller

Araştırmacılar, ölen iki Alzheimer hastasının beyinlerinde küçük elemental bakır ve demir birikintileri keşfettiler. Alzheimer hastalığına sebep olan metal birikimleri, Alzheimer hastalığında doğal sonuç diye kabul edilen amiloid plakların ve yanlış katlanmış proteinlerin çekirdeklerinde bulundu.

Alzheimer Hastalarının Beyinlerinde Keşfedilen Metaller

Yüklü demir ve bakır iyonları sağlıklı insanlarda bile beyindeki sayısız enzim ve proteinde bulunur, ancak Alzheimer ile bağlantılı elementer metal parçacıklarının tespiti yenidir. Bu metalik nanoparçacıkların nasıl oluştuğu ve nörodejeneratif hastalıklar üzerinde ne gibi etkileri olduğu sorusunu gündeme getirdi.

Demir ve bakır iyonları, beynin normal işleyişinde önemli bir rol oynar. Birçok enzim ve protein, pozitif yüklü metal parçacıkları içerir. Bunlar, örneğin, diğer maddelerle reaksiyona girerek, beyinde haberci maddelerin üretimine katkı sağlar.

Şimdiye kadar, metallerin her zaman yüklü bir biçimde, yani iyonlar olarak, örneğin demir oksit veya bakır oksit olarak mevcut olduğu varsayılmıştı. Fakat beynimizde farklı yük durumları alabildikleri anlaşıldı. Örneğin: Bakır iyonları tek değerli veya iki değerli (Cu + ve Cu 2+ ), demir iyonları iki değerli veya üç değerli (Fe 2+ ve Fe 3+) olabilir.).

Bu çok önemlidir. Çünkü, farklı yüklü iyonlar arasındaki denge, sağlıklı beyin kimyası için önemlidir. Daha önceki çalışmalar, orandaki bir kaymanın Alzheimer’a özgü amiloid plaklarının oluşumuyla ilişkili olabileceğini zaten göstermişti.

Amiloid plaklardaki elemental metal Büyük Britanya’daki Keele Üniversitesi’nden James Everett liderliğindeki bir ekip tarafından, Alzheimer hastalarının beyinlerindeki metallerin dağılımı ve kimyasal durumu araştırıldı.

Bunu yapmak için araştırmacılar, ölen iki Alzheimer hastasının ön ve şakak loblarından aldıkları amiloid plak çekirdeklerini analiz ettiler. X-ışını mikroskobu altında, araştırmacılar plaklar içinde çeşitli iyonize demir ve bakır formları tespit ettiler ve sürpriz bir şekilde, metallerin temel formlarında ki nanoparçacıklarını da keşfettiler.

Araştırmacılar, “Bildiğimiz kadarıyla, bu, insan dokusunda elementer metalik bakır ve demirin ilk kanıtı. Bu keşif, metal nanoparçacıkların beyindeki üretimi ve rolü hakkında, oluşumlarının nöropatolojik süreçlerle ilişkili olup olmadığı gibi büyüleyici yeni soruları gündeme getirdi.” diye açıklama yaptılar.

Araştırmacılar, keşfin Alzheimer hastalığının ve ilgili nörodejeneratif hastalığın kökenleri hakkında yeni bilgiler sağlayabileceğine inanıyorlar.

Önemli bir soru, temel metal parçacıkların nasıl ortaya çıktığıdır. Araştırmacılar, “Bunun için çeşitli makul açıklamalar var” diyor.

Bir olasılık, zararlı plakların oluşturan protein beta-amiloidin sorumlu olmasıdır. Bu proteine ​​bağlı demir ve bakır iyonları kimyasal olarak doğrudan indirgenebilir. Everett ve meslektaşları, “Bakır ve amiloid betadan yapılan bileşiklerin, biyomoleküllü diğer bakır komplekslerine kıyasla yüksek indirgeme potansiyeli göz önüne alındığında, bu düşünülebilir” diye açıklıyor. Aslında, çalışmalarıyla beta amiloidin iki değerli bakırı tek değerliye indirgediğini gösterebildiler.

Başka bir olasılık, enzimlerin süreçten sorumlu olmasıdır. Araştırmacılar, “Çeşitli bakteri, mantar ve bitkiler, bakır ve demirden yapılanlar da dahil olmak üzere temel metalik nanoparçacıklar üretiyor. Fakat hâlâ bu sentezlerin mekanizmaları tam olarak anlaşılmadı. Ancak, bazı durumlarda glikozun oksidasyonu ile birlikte enzimatik indirgeme yolunu kullanarak, gerçekleşebileceğine inanılmaktadır.” dedi. Buna benzer mekanizmalar insan beyninde de bulunabilir.

Temel metalik nanoparçacıkların beyinde oynadığı rol hala net değil. Özellikle reaktif oldukları için oksidatif strese neden olan reaktif oksijen türlerinin oluşumuna yol açabilirler.

Araştırmacılar, “Bu, beyindeki inflamatuar süreçleri teşvik edebilir ve beynin etkilenen bölgelerinde nöronal yetmezliğe katkıda bulunabilir” diye açıklıyor.

Öte yandan, özellikle reaktif olan bu metal parçacıkların amiloid plaklarda hapsolması, diğer beyin yapıları üzerindeki zararlı etkilerini önleme mekanizması sebebiyle olabilir. Bilim insanları, “Bu soruların cevabı için hem sağlıklı bireylerde hem de Alzheimer hastalığı olan kişilerde insan beynindeki amiloid plakların oluşum ve parçalanma süreci daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyuyor” diye vurguluyorlar.

Bu alandaki diğer bulgular bir gün yeni tedavi yaklaşımlarına da yol açabilir. Araştırmacılar, “Amiloid yapılarla ilişkili kimyasal olarak azaltılmış bakır ve demir, etkilenen beyin bölgelerindeki oksidatif stresi azaltmayı amaçlayan alternatif Alzheimer terapileri için yenilikçi bir tedavi biçimi olabilir. Bu keşif, metallerin nörokimyası ve metal toksisitesinin nörodejeneratif hastalıklardaki rolü hakkındaki anlayışımızı yeniden tanımlama potansiyeline sahiptir” diyorlar.

Çeviri: İ. Kaya

Kaynak*

YouTube Kanalımız

Leave a reply

Please enter your comment!
Please enter your name here