לראשונה, מדענים מצאו מולקולות ברזל ונחושת בצורת היסוד שלהן ברקמה האנושית. צוות החוקרים מגרמניה, בריטניה, וארה"ב, גילה את המתכות בדגימות מוח שלאחר המוות שנלקחו משני אנשים שסבלו ממחלת אלצהיימר. המחקר מופיע בכתב העת Science Advances.
נראה שהמתכות התייצבו בתוך משקעי הבטא-עמילואיד במוח, גושי חלבון המהווים סימן היכר למחלה. הגילוי יכול לספק תובנות לגבי התקדמות המחלה ואולי להוביל לדרכים חדשות לאבחון וטיפול בה. יוני מתכת, שהם אטומי מתכת עם מטען חיובי (לאחר שאיבדו אלקטרון אחד או יותר) הם מרכיבים חיוניים באנזימים רבים המזרזים תגובות כימיות בתאים. יונים חיוביים אלה יכולים לקחת אלקטרונים ממולקולות אחרות, ולחמצן את המולקולות הללו.
עם זאת, משקעי הנחושת והברזל שהמדענים זיהו ברקמת המוח של אנשים שסבלו מאלצהיימר לא היו טעונים חשמלית, כלומר, הם היו בצורת היסוד שלהם. אטומי מתכת אלה הם בעלי תגובתיות גבוהה, ובנסיבות רגילות יעברו חמצון במהירות ליצירת יונים יציבים יותר מבחינה כימית. בעבר, מדענים זיהו מתכות בצורתם הלא טעונה רק במיקרואורגניזמים, נגיפים וצמחים.
מחקרים קודמים קישרו שינויים בחילוף החומרים של נחושת וברזל ברקמת המוח למחלות ניווניות, כולל היווצרות רובדי עמילואיד במחלת אלצהיימר. חלקיקי הברזל שהחוקרים מצאו היו מגנטיים, ולכן באופן עקרוני הם יכולים לשמש לצורך אבחון או כסמן להתקדמות המחלה.
הצוות השתמש בקרני רנטגן חזקות במיוחד כדי ליצור הדמיות של רקמת מוח. קרני רנטגן אלה יוצרות אלומות אור שמסוגלות ליצור הדמיות של חומר ברמה האטומית שלי. חלקיקי הברזל והנחושת שזוהו על ידי המדענים היו בסדר גודל של ננו-מטר, כלומר קטנים פי 10,000 מראש סיכה. החוקרים ציינו שיש לחקור אם מצבורי המתכת האלה נוצרו לשם מטרה מסויימת, כפי שקורה במיקרואורגניזמים וצמחים מסויימים, או שהצטברותם היא תוצאה ישירה של מחלה.
מכיוון שמתכות שאינן יוניות הן מאוד ריאקטיביות, הן עלולות לפגוע ברקמת העצבים, ולכן יתכן שהמוח "נועל" אותן בתוך מצבורי עמילואיד כדי למנוע זאת. החוקרים ציינו כי ישנן עדויות לכך שבטא-עמילואיד מסיס עשוי להצטבר למצבורים שאינם מסיסים במוחם של אנשים הסובלים ממחלת אלצהיימר כדי למנוע מאטומי מתכת תגובתיים לפגוע בתאי מוח סמוכים.
מכיוון שחלקיקי ברזל ונחושת בסביבה מחומצנים באופן טבעי, נשללה האפשרות שזיהום פשוט גרם להימצאותם ברקמות המוח שנבדקו. בדיקות בקרה נוספות על החלקיקים הראו שהם מתחמצנים במהלך הכנת הדגימה, ולמעשה אין אפשרות למנוע מחלקיקים אלה להתחמצן, דבר שהופך את קיומם בצורת היסוד שלהם במוח למפתיעה עוד יותר.
החוקרים מתכוונים לחפש חלקיקים ננו מתכתיים במקומות אחרים אחר במוח. אם הם נמצאים רק במצבורי עמילואידים, הדבר יסייע למדעני המוח להבין מה הם עושים שם ואיזה תפקיד הם ממלאים במחלת האלצהיימר. לטענת החוקרים, התגלית שלהם עשויה להוביל לטיפולים חדשים המכוונים למתכות ולחלבוני העמילואיד. קיומם של חלקיקי ברזל מגנטיים זעירים בתוך מצבורי העמילואיד יכולים גם לסייע באבחון ובמעקב אחר התקדמות המחלה, מכיוון שבאופן עקרוני, סורקי MRI מסוגלים לזהות אותם.
