الثلاثاء ، 20 أغسطس ، 2013. - يبدو النحاس أحد العوامل البيئية الرئيسية التي تسهم في تطور مرض الزهايمر ، من الوقاية من التعويض وتسريع تراكم البروتينات السامة في الدماغ. بهذا تختتم دراسة نشرت الاثنين في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
يقول رشيد دين ، أستاذ باحث في قسم الطب الانتقالي في المركز الطبي في: "من الواضح أنه بمرور الوقت ، سيكون التأثير التراكمي للنحاس ضارًا بالنظم التي يتم بها إزالة بيتا اميلويد من المخ". جامعة روتشستر (URMC) ، في نيويورك (الولايات المتحدة) ، والمؤلف الرئيسي للعمل. "هذا التدهور هو أحد العوامل الرئيسية التي تتسبب في تراكم البروتين في المخ واللويحات التي تشكل السمة المميزة لشكل مرض الزهايمر" ، يضيف.
يوجد النحاس في كل مكان في الإمداد الغذائي: في مياه الشرب التي تنقلها أنابيب النحاس والمكملات الغذائية وفي بعض الأطعمة مثل اللحوم الحمراء والمحار والمكسرات والعديد من الفواكه والخضروات. يلعب المعدن دورًا مهمًا ومفيدًا في توصيل الأعصاب ونمو العظام وتشكيل الأنسجة الضامة وإفراز الهرمونات.
ومع ذلك ، أظهرت الدراسة الجديدة أن النحاس يتراكم أيضًا في المخ ويتسبب في كسر حاجز الدم في الدماغ ، وهو النظام الذي يتحكم في ما يدخل المخ ويتركه ، مما يؤدي إلى تراكم البروتين بيتا السام. - الأميلويد ، نتيجة ثانوية للنشاط الخلوي. باستخدام الماوس وخلايا الدماغ البشرية ، أجرى دين وزملاؤه سلسلة من التجارب التي أوضحت بوضوح الآليات الجزيئية التي يسرع بها النحاس من أمراض مرض الزهايمر.
في ظل الظروف العادية ، تتم إزالة بروتين بيتاميلويد من المخ بواسطة بروتين يسمى البروتين الدهني المرتبط بمستقبلات البروتين الدهني 1 (LRP1). ترتبط هذه البروتينات ، التي تربط الشعيرات الدموية التي تزود الدماغ بالدم ، بالبيتيل اميلويد الموجود في أنسجة المخ وترافقه في الأوعية الدموية إلى حيث ينتقلون من الدماغ.
قام فريق البحث بإعطاء جرعات طبيعية من النحاس إلى الفئران لمدة ثلاثة أشهر. على وجه التحديد ، تعرضت القوارض لآثار المعدن في مياه الشرب ، والتي تمثل عشر معايير جودة المياه للنحاس التي وضعتها وكالة حماية البيئة. "إنها مستويات منخفضة للغاية من النحاس ، وهو ما يعادل ما يستهلكه الناس في نظام غذائي طبيعي" ، أوضح دين.
وجد العلماء أن النحاس ينتقل عبر نظام الدم ويتراكم في الأوعية الدموية الموردة إلى الدماغ ، وتحديدا في "الجدران" الخلوية للشعيرات الدموية. هذه الخلايا جزء مهم من نظام الدفاع في الدماغ وتساعد على تنظيم مرور الجزيئات من وإلى أنسجة المخ. في هذه الحالة ، تمنع الخلايا الشعرية النحاس من دخول المخ ، ولكن بمرور الوقت ، يمكن أن يتراكم المعدن في هذه الخلايا مع تأثير سام.
لاحظ الباحثون أن النحاس يعطل وظيفة LRP1 من خلال عملية تسمى الأكسدة ، والتي بدورها تمنع القضاء على بيتا اميلويد في الدماغ ، وهي ظاهرة لاحظوها في كل من خلايا الدماغ والماوس البشرية. .
ثم قام الخبراء بتحليل تأثير التعرض للنحاس في نماذج الفئران من مرض الزهايمر ، والتي تحطمت فيها الخلايا التي تشكل حاجز الدم في الدماغ وتصبح "تسربات" ، بسبب وجود مزيج محتمل من الشيخوخة و التأثير التراكمي للاعتداءات السامة ، مما يسمح لعناصر مثل النحاس بالمرور دون إعاقة لنسيج الدماغ.
انحشار البروتين بيتا اميلويد
أشار مؤلفو الدراسة إلى أن النحاس حفز النشاط العصبي الذي يزيد من إنتاج بيتا اميلويد وأنه يتفاعل مع بيتا اميلويد بحيث ترتبط البروتينات مع بعضها البعض لخلق انحشار بروتينات كبير ، وهو نظام إزالة النفايات في الدماغ لا يمكن محو.
يوفر تثبيط وتحفيز إنتاج بيتا اميلويد أدلة قوية على أن النحاس هو لاعب رئيسي في مرض الزهايمر. بالإضافة إلى ذلك ، لاحظ الباحثون أن هذه المادة تسبب التهاب أنسجة المخ ، والتي يمكن أن تزيد من تعزيز انهيار حاجز الدم في الدماغ وتراكم السموم المرتبطة بمرض الزهايمر.
ومع ذلك ، نظرًا لأن المعدن أساسي للعديد من الوظائف الأخرى في الجسم ، يقول الباحثون إنه يجب تفسير هذه النتائج بحذر. وقال دين: "النحاس معدن أساسي ، ومن الواضح أن هذه الآثار ناتجة عن التعرض لفترة طويلة من الزمن. المفتاح هو إيجاد التوازن الصحيح بين استهلاك النحاس المفرط والقليل للغاية. لا يمكننا الآن قل ما هو المستوى الصحيح ، ولكن النظام الغذائي يمكن أن يلعب دورًا مهمًا في تنظيم هذه العملية ".
المصدر:
علامات:
مختلف العافية الصحة
يقول رشيد دين ، أستاذ باحث في قسم الطب الانتقالي في المركز الطبي في: "من الواضح أنه بمرور الوقت ، سيكون التأثير التراكمي للنحاس ضارًا بالنظم التي يتم بها إزالة بيتا اميلويد من المخ". جامعة روتشستر (URMC) ، في نيويورك (الولايات المتحدة) ، والمؤلف الرئيسي للعمل. "هذا التدهور هو أحد العوامل الرئيسية التي تتسبب في تراكم البروتين في المخ واللويحات التي تشكل السمة المميزة لشكل مرض الزهايمر" ، يضيف.
يوجد النحاس في كل مكان في الإمداد الغذائي: في مياه الشرب التي تنقلها أنابيب النحاس والمكملات الغذائية وفي بعض الأطعمة مثل اللحوم الحمراء والمحار والمكسرات والعديد من الفواكه والخضروات. يلعب المعدن دورًا مهمًا ومفيدًا في توصيل الأعصاب ونمو العظام وتشكيل الأنسجة الضامة وإفراز الهرمونات.
ومع ذلك ، أظهرت الدراسة الجديدة أن النحاس يتراكم أيضًا في المخ ويتسبب في كسر حاجز الدم في الدماغ ، وهو النظام الذي يتحكم في ما يدخل المخ ويتركه ، مما يؤدي إلى تراكم البروتين بيتا السام. - الأميلويد ، نتيجة ثانوية للنشاط الخلوي. باستخدام الماوس وخلايا الدماغ البشرية ، أجرى دين وزملاؤه سلسلة من التجارب التي أوضحت بوضوح الآليات الجزيئية التي يسرع بها النحاس من أمراض مرض الزهايمر.
في ظل الظروف العادية ، تتم إزالة بروتين بيتاميلويد من المخ بواسطة بروتين يسمى البروتين الدهني المرتبط بمستقبلات البروتين الدهني 1 (LRP1). ترتبط هذه البروتينات ، التي تربط الشعيرات الدموية التي تزود الدماغ بالدم ، بالبيتيل اميلويد الموجود في أنسجة المخ وترافقه في الأوعية الدموية إلى حيث ينتقلون من الدماغ.
قام فريق البحث بإعطاء جرعات طبيعية من النحاس إلى الفئران لمدة ثلاثة أشهر. على وجه التحديد ، تعرضت القوارض لآثار المعدن في مياه الشرب ، والتي تمثل عشر معايير جودة المياه للنحاس التي وضعتها وكالة حماية البيئة. "إنها مستويات منخفضة للغاية من النحاس ، وهو ما يعادل ما يستهلكه الناس في نظام غذائي طبيعي" ، أوضح دين.
وجد العلماء أن النحاس ينتقل عبر نظام الدم ويتراكم في الأوعية الدموية الموردة إلى الدماغ ، وتحديدا في "الجدران" الخلوية للشعيرات الدموية. هذه الخلايا جزء مهم من نظام الدفاع في الدماغ وتساعد على تنظيم مرور الجزيئات من وإلى أنسجة المخ. في هذه الحالة ، تمنع الخلايا الشعرية النحاس من دخول المخ ، ولكن بمرور الوقت ، يمكن أن يتراكم المعدن في هذه الخلايا مع تأثير سام.
لاحظ الباحثون أن النحاس يعطل وظيفة LRP1 من خلال عملية تسمى الأكسدة ، والتي بدورها تمنع القضاء على بيتا اميلويد في الدماغ ، وهي ظاهرة لاحظوها في كل من خلايا الدماغ والماوس البشرية. .
ثم قام الخبراء بتحليل تأثير التعرض للنحاس في نماذج الفئران من مرض الزهايمر ، والتي تحطمت فيها الخلايا التي تشكل حاجز الدم في الدماغ وتصبح "تسربات" ، بسبب وجود مزيج محتمل من الشيخوخة و التأثير التراكمي للاعتداءات السامة ، مما يسمح لعناصر مثل النحاس بالمرور دون إعاقة لنسيج الدماغ.
انحشار البروتين بيتا اميلويد
أشار مؤلفو الدراسة إلى أن النحاس حفز النشاط العصبي الذي يزيد من إنتاج بيتا اميلويد وأنه يتفاعل مع بيتا اميلويد بحيث ترتبط البروتينات مع بعضها البعض لخلق انحشار بروتينات كبير ، وهو نظام إزالة النفايات في الدماغ لا يمكن محو.
يوفر تثبيط وتحفيز إنتاج بيتا اميلويد أدلة قوية على أن النحاس هو لاعب رئيسي في مرض الزهايمر. بالإضافة إلى ذلك ، لاحظ الباحثون أن هذه المادة تسبب التهاب أنسجة المخ ، والتي يمكن أن تزيد من تعزيز انهيار حاجز الدم في الدماغ وتراكم السموم المرتبطة بمرض الزهايمر.
ومع ذلك ، نظرًا لأن المعدن أساسي للعديد من الوظائف الأخرى في الجسم ، يقول الباحثون إنه يجب تفسير هذه النتائج بحذر. وقال دين: "النحاس معدن أساسي ، ومن الواضح أن هذه الآثار ناتجة عن التعرض لفترة طويلة من الزمن. المفتاح هو إيجاد التوازن الصحيح بين استهلاك النحاس المفرط والقليل للغاية. لا يمكننا الآن قل ما هو المستوى الصحيح ، ولكن النظام الغذائي يمكن أن يلعب دورًا مهمًا في تنظيم هذه العملية ".
المصدر:
