Все повече доказателства сочат, че желязото в мозъка може да играе роля за Алцхаймер. Придавайки тежест на тази идея, нова сонда за образни изследвания за първи път показа, че в същите мозъчни региони, където се появяват свързваните с болестта амилоидни плаки, се наблюдава и увеличаване на железния редокс (окислително-редукционен процес или реакция). Това значи, че желязото в тези региони е по-реактивно в присъствието на кислород. Сондата може да разкрие още повече детайли за причините за Алцхаймер и да помогне в търсенето на нови средства за лечението му.
Екип от Тексаския университет (UT) в Остин и Университета на Илинойс в Ърбана-Шампейн публикува изследване за новата образна техника и направените с нея открития.
„Връзката между железния редокс и болестта на Алцхаймер е черна кутия – каза Йи Лу, кореспондиращ автор и професор по химия от Тексаския университет. – Най-вълнуващото нещо за мен е, че сега разполагаме с начин да осветим тази черна кутия отвътре, така че да можем да започнем да разбираме целия този процес в много повече детайли.“
Преди около десет години учени откриха фероптозата – процес в тялото, който е зависим от повишените нива на желязото, води до клетъчна смърт и играе роля при невродегенеративни заболявания като Алцхаймер. Чрез изследвания с ядрено-магнитен резонанс при живи пациенти с болестта беше наблюдавано, че те обикновено имат повишени нива на желязото в мозъка, макар че този метод не разграничава различните му форми. Взети заедно, тези открития предполагат, че желязото може да играе роля за унищожаване на мозъчните клетки при страдащите от Алцхаймер.
За новото изследване учените разработили базирани на ДНК флуоресцентни сензори, способни да улавят две различни форми на желязо (Fe2+ и Fe3+) едновременно в клетъчни култури и мозъчни срезове от мишки, генно модифицирани да имитират наличие на Алцхаймер. Единият от сензорите свети в зелено за Fe2+, а другият – в червено за Fe3+. Това е първата образна техника, която може да засича едновременно и двете форми на желязо в клетките и тъканите, като освен това показва и тяхното количество и пространствено разпределение.
„Най-доброто за нашия сензор е, че вече можем да визуализираме промените на Fe2+ и Fe3+ и техните съотношения на всяко едно място – казва Ютин Ву, първи съавтор на изследването и постдокторант в лабораторията на Лу. – Можем да променяме по един параметър наведнъж, за да видим дали той поражда изменения в плаките или окислителните състояния на желязото.“
Тази способност може да помогне на учените да разберат по-добре защо има повишено съотношение на Fe2+ към Fe3+ на мястото на бета-амилоидните плаки и дали увеличеният железен редокс е свързан с образуването на плаките.
Друг ключов въпрос е дали железният редокс е пряко свързан със смъртта на клетките при Алцхаймер или е просто страничен продукт. Изследователите планират да проучат този въпрос при мишки с болестта. Ако по-нататъшните изследвания определят, че желязото и неговият редокс действително причиняват клетъчна смърт при пациентите с Алцхаймер, тази информация може да предложи потенциална нова стратегия за разработването на лекарства. С други думи, може би медикамент, който променя съотношението между Fe2+ и Fe3+, би могъл да помогне за предпазване на мозъчните клетки. Новата образна сонда може да бъде използвана за тестване колко ефикасно е действието на лекарствените кандидати за промяна на съотношението.