O avanço do Alzheimer: Metais cerebrais que podem impulsionar a progressão da doença são revelados

June 25, 2018

 

A doença de Alzheimer poderia ser melhor tratada, graças a uma descoberta das propriedades dos metais no cérebro envolvidos na progressão da condição neurodegenerativa, por uma colaboração internacional de pesquisa, incluindo a Universidade de Warwick. A Dra. Joanna Collingwood, da Escola de Engenharia de Warwick, fez parte de uma equipe de pesquisadores que caracterizou as espécies de ferro associadas à formação de placas proteicas amilóides no cérebro humano - aglomerados anormais de proteínas no cérebro. A formação dessas placas está associada à toxicidade que causa morte celular e tecidual, levando à deterioração mental em pacientes com Alzheimer.


Eles descobriram que em cérebros afetados pela doença de Alzheimer, várias espécies de ferro quimicamente reduzidas, incluindo a proliferação de um óxido de ferro magnético chamado magnetita - que não é comumente encontrado no cérebro humano - ocorrem nas placas da proteína amilóide. A equipe já havia mostrado que esses minerais podem se formar quando o ferro e a proteína amilóide interagem entre si. Graças à capacidade avançada de medição em instalações de raios X síncrotron no Reino Unido e nos EUA, incluindo a linha de luz Diamond Light Source I08 em Oxfordshire, a equipe mostrou evidências detalhadas de que esses processos ocorreram nos cérebros de indivíduos com doença de Alzheimer. Eles também fizeram observações únicas sobre as formas de minerais de cálcio presentes nas placas amilóides.

 

Compreender o significado destes metais para a progressão da doença de Alzheimer poderia levar a futuras terapias mais eficazes que combatem a doença na sua raiz.

Dra. Joanna Collingwood, Professora Associada da Escola de Engenharia da Universidade de Warwick e especialista em análise de metais residuais, imagens de alta resolução e distúrbios neurodegenerativos, comentou:

 

"O ferro é um elemento essencial no cérebro, por isso é fundamental entender como seu manejo é afetado na doença de Alzheimer. As técnicas avançadas de raios-X que usamos neste estudo resultaram em uma mudança radical no nível de informação que nós pode-se obter sobre a química do ferro nas placas amilóides. Estamos empolgados por ter essas novas descobertas sobre como a formação da placa amilóide influencia a química do ferro no cérebro humano, já que nossas descobertas coincidem com os esforços de outros para tratar a doença de Alzheimer com drogas modificadoras do ferro. "

 

A equipe, liderada por uma colaboração financiada pelo EPSRC entre a Universidade de Warwick e a Universidade de Keele - e que inclui pesquisadores da Universidade da Flórida e da Universidade do Texas em San Antonio - fez sua descoberta extraindo núcleos de placas amilóides de dois pacientes falecidos. diagnóstico formal da doença de Alzheimer.

 

Os pesquisadores escanearam os núcleos de placa usando microscopia de raios X de última geração no Advanced Light Source em Berkeley, EUA, e na linha de luz I08 no síncrotron Diamond Light Source em Oxfordshire, para determinar as propriedades químicas dos minerais dentro deles .

Eles também analisaram o estado magnético das espécies de ferro nas placas para confirmar a presença de vários minerais de ferro, incluindo a magnetita de óxido de ferro magnético.

 

A equipe de pesquisa propõe que as interações entre ferro e amilóide que produzem as espécies de ferro quimicamente reduzidas, incluindo a magnetita, podem ser responsáveis ​​pela toxicidade que contribui para o desenvolvimento e progressão da doença de Alzheimer.

 

Há 850.000 pessoas com demência no Reino Unido, com números que devem subir para mais de 1 milhão até 2025. Isso aumentará para 2 milhões até 2051.

Não há cura para a doença de Alzheimer ou qualquer outro tipo de demência. Adiar o início da demência em cinco anos reduziria pela metade o número de mortes causadas pela doença, economizando 30.000 vidas por ano.

 

Everett J, Collingwood JF, Tjendana-Tjhin V, Brooks J, Lermyte F, Plascencia-Villa G, Hands-Portman I, Dobson J, Perry G, Telling ND.
Nanoscale synchrotron X-ray speciation of iron and calcium compounds in amyloid plaque cores from Alzheimer's disease subjects.
Nanoscale. 2018 Apr 24.

Share on Facebook
Share on Twitter