Domů     Medicína
Proč dochází k degeneraci mozku? Klíčem může být železo
Martin Janda
od Martin Janda 29.1.2023

Neobvyklý tandem českých vědců z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy – geolog a soudní lékař, zkoumá již několik let lidské mozky metodami, které byly dosud využívány spíše při zkoumání neživé přírody.

Porozumění magnetickým vlastnostem mozků může vést jak k lepší diagnostice, tak k i léčbě neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova či Parkinsonova choroba. Výsledky výzkumu byly nedávno publikovány v odborném časopise Brain Multiphysics..

Neurodegenerativní onemocnění mozku jako jsou Alzheimerova či Parkinsonova choroba patří k velkým strašákům dneška. Sebemenší úspěch na poli jejich výzkumu a tedy i potenciální léčby je proto velmi sledovanou oblastí vědy.

reklama

Gunther Kletetschka z Ústavu hydrogeologie, inženýrské geologie a užité geofyziky PřF UK je odborníkem nečekané profese – je geofyzikem se specializací na magnetické vlastnosti nejrůznějších materiálů.

Znalost metod, jejichž prostřednictvím jsou zkoumány, jej zavedla již k mnoha různým aplikacím – např. měření magnetických vlastnosti asteroidů či kráterů po jejich dopadech. Když se před několika roky stal jeho doktorským studentem soudní lékař Robert Bazala, stočila se část jeho odborného zájmu na lidské mozky, ovlivněné přítomností chorob.

Další pokrok v jejich výzkumu umožnila metoda elektronové paramagnetické rezonance (EPR), s jejíž pomocí lze velmi přesně nahlížet až do struktury atomů železa. Tuto metodu využili s pomocí kolegy z Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci Giorgia Zoppellara.

Výzkum týmu je vlastně jakousi kombinací biologie, medicíny a geologie. Geologická část souvisí s minerály, které jsou v mozku obsažené. “Z hlediska metody jsme k mozku nicméně přistupovali stejně, jako kdyby šlo o horninu.

reklama

Rozřezali jsme jej na kostičky a měřili ho, jako kdyby šlo například o vápenec,” vysvětluje Gunther Kleteschka. A stejně jako horniny obsahuje i lidský mozek nanočástice železa. Aby nebylo železo pro organismus nebepečně toxické, je většinou vázáno do biologických komplexů různých bílkovin, jako je třeba hemoglobin či transferin.

Ve vnitřním prostředí mozkových buněk je jeho asi nejčastějším nositelem bílkovinná molekula zvaná ferritin (objevená v roce 1934 českým vědcem Vilémem Laufbergem). Železo je ve ferritinu skladováno, jeho obsah v něm se může měnit a to podle toho, jak je vyžadováno dalšími biochemickými procesy v živých buňkách.

Železo může začít v živém lidském organismu spontánně biomineralizovat, tedy slučovat se do minerálních forem jako je ferrihydrit, hematit a zejména magnetit, z nichž poslední dva mají zajímavé magnetické vlastnosti, zjistitelné právě metodou EPR. “Naše studie ukazuje, že magnetické částice, které jsou vázány ve ferritinu, spolu vzájemně magneticky interagují.

Pod vlivem vnějšího magnetického pole pak vytváří magnetický tok kolem ferritinové makromolekuly specifický tvar smyčky, tzv. toroid. Částice vázané ve feritinu interagují negativně, tedy tak, že výsledný magnetický moment, který vysílají do okolí, je menší,” popisuje jeden z důležitých výsledků studie Kletetschka.

reklama

Důležité také bylo, že vědci měli k dispozici mozků více (i když stále o něco méně, než by bylo pro systematický výzkum ideální). “Jednalo se celkově o čtyři mozky – první dva byly s neurodegenerativními onemocněními.

Jeden mozek byl poškozen jen Alzheimerovou chorobou, druhý z nich pak Alzheimerem i Parkinsonem najednou. Další ze vzorků byl zdravý a poslední byl mozek fetální (tedy pocházející z lidského plodu),” popisuje výzkumné objekty Robert Bazala.

Výzkumy jiných vědeckých týmů již ukázaly, že zvýšení koncentrace železa v organismu je jedním ze znaků jeho opotřebení. Zdá se, že průvodním znakem neurodegenerativních onemocnění je právě mineralizace železa na některou z jeho výše jmenovaných sloučenin.

“Fluktuující magnetické momenty magnetitových nanokrystalů mohou negativně ovlivňovat přenos signálu na nervových spojích (synapsích) buněk a tím přispívat k rozvoji neurodegenerativních onemocnění,” uzavírá geofyzik Kleteschka z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.

reklama
Související články
Naše tělo je fascinující. Vše v něm funguje, jak má. Občas nás dokonce svými funkcemi dokáže i překvapit… Člověk měří ráno zhruba o centimetr, opravdu vysocí lidé dokonce o dva, více než večer. Může za to páteř, která vede více než třiceti procenty lidského těla. Vedle obratlů totiž obsahuje ještě tak zvané meziobratlové ploténky, které […]
Lidé mají možnost požádat svého lékaře nebo si sami jako samoplátci zajít na vyšetření různého charakteru. Nabídku širokého portfolia samoplatcovských testů můžete najít například v laboratořích SYNLAB. Stačí přijít na kterékoli odběrové pracoviště a požádat a konkrétní vyšetření. Pokud si nejste jisti, který test zvolit a chcete zjistit celkovou vitalitu vašeho organismu, můžete podstoupit komplexní […]
Nemoci provázely lidský život od nepaměti. V historii se ale našlo několik statečných lékařů a badatelů, kteří ve snaze porozumět příčinám zákeřných chorob či na ně objevit lék, riskovali vlastní zdraví a někdy i život. Kteří odvážlivci to byli? Skotský lékař, chirurg a patolog John Hunter (1728-1793) věřil, že kapavka a syfilis jsou různými stádii […]
Pro kuřáka jde o obyčejnou a rutinní činnost – jedno jediné potáhnutí. Ve stejném okamžiku se ale v jeho těle začíná odehrávat nespočet reakcí na přítomnost chemického nepřítele, které vyústí až v opojné uvolnění dopaminu. To vše navíc za méně než 10 vteřin. Za skutečný ráj nikotinu je aktuálně možné označit Bulharsko, cigaretám zde totiž […]
O kyselině hyaluronové, která má díky svým vlastnostem obrovské využití nejen v kosmetickém průmyslu, ale v také v medicíně, už slyšel v reklamě na omlazující produkty snad každý. Za její rozšířené použití vděčíme rozvoji oboru biotechnologie. Výrobou kyseliny hyaluronové se jako jedna ze tří světově nejúspěšnějších firem zabývá česká firma Contipro. Její zakladatel a majitel Vladimír Velebný, sám absolvent biochemie […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz