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Los científicos han descubierto una forma inusual de hierro y cobre en el cerebro de los pacientes con Alzheimer

En el cerebro de una persona con enfermedad de Alzheimer, las proteínas beta-amiloides se agrupan para formar placas (marrones), mientras que los grupos de proteínas tau forman enredos (azules).  Se cree que estas estructuras alteran las funciones cerebrales normales.

En el cerebro de una persona con la enfermedad de Alzheimer, las proteínas beta-amiloides se agrupan para formar placas (marrón), mientras que los grupos de proteínas tau forman enredos (azul). Se cree que estas estructuras alteran las funciones cerebrales normales.
imagen: Galería de fotos de los NIH / Wikimedia Commons

Un grupo de científicos dice haber hecho un descubrimiento sorprendente y potencialmente muy importante en el cerebro de dos personas con enfermedad de Alzheimer: los efectos de una forma particular. de hierro y cobre en depósitos de placa amiloide, un marcador clave de la enfermedad mortal. Este descubrimiento plantea más preguntas sobre cómo se desarrolla la enfermedad de Alzheimer y algún día puede apuntar a una nueva forma de detectar o tratar la disfunción subyacente que la causa.

El hierro y el cobre son dos elementos que se encuentran en pequeñas cantidades en todo el cuerpo, incluido el cerebro. Pueden realizar muchas funciones importantes, como ser parte de enzimas que son esenciales para nuestra función saludable. Ambos pueden presentarse en diferentes estados de oxidación cuando forman parte de un compuesto, lo que significa que pierden o ganan electrones. Dado que algunas formas de estos elementos pueden ser peligrosas para nosotros, desencadenando reacciones químicas que destruyen las células, el cuerpo generalmente hace un buen trabajo al regular los tipos de hierro y cobre que deberían estar en nuestro sistema en un momento dado.

Sin embargo, la regulación de estos minerales no parece funcionar bien en el cerebro de las personas con enfermedad de Alzheimer. Las personas con este trastorno tienen depósitos distorsionados de beta amiloide y tau, llamados placas y ovillos, respectivamente. Y alguna evidencia tiene sugerí Dentro de estas placas se pueden encontrar formas tóxicas de hierro y cobre.

Para comprender mejor este vínculo potencial, investigadores del Reino Unido, Alemania y Estados Unidos colaboraron para realizar un nuevo estudio, publicado Miércoles en Science Advances. Utilizaron un tipo de radiografía para analizar la composición química específica de las placas de los cerebros de donantes fallecidos con enfermedad de Alzheimer grave. Luego encontraron nanopartículas metálicas y metálicas de hierro y cobre en el núcleo de estas placas, lo que significa que los elementos no tienen oxidación, ni electrones perdidos o agregados.

Aunque se sabe que algunas bacterias, hongos y plantas producen este tipo de minerales, esta es la primera vez que se documenta este tipo de hierro y cobre en tejidos humanos, según los autores. Puede ayudar a explicar cómo las placas dañan el cerebro.

“Las formas metálicas de hierro y cobre que observamos tienen propiedades químicas y magnéticas muy diferentes a las formas menos reactivas de óxido, ya que el hierro y el cobre se almacenan principalmente en el cuerpo humano”, dijo el autor principal Neil Teeling, profesor de nanofísica biomédica en Keele University en el Reino Unido., Le dijo a Gizmodo en un correo electrónico. “Las superficies de cobre y hierro metálicos son muy inestables y reaccionan fácilmente con su entorno, con el potencial de causar daño a las células cerebrales”.

Por supuesto, los descubrimientos potenciales como este deben ser estudiados y validados por otros investigadores antes de que puedan ser aceptados como verdaderos. Incluso si se trata de un hallazgo real, hay muchas preguntas sin respuesta. Aún no se ha confirmado, por ejemplo, si estos minerales solo se pueden encontrar en el cerebro de los pacientes con Alzheimer. Más allá de eso, su origen exacto sigue siendo un misterio, aunque investigaciones anteriores del equipo de Telling y otros sugieren que las placas amiloides pueden desencadenar reacciones químicas capaces de convertir formas menos reactivas de estos elementos en algo más peligroso. Algunos estudios también subir Telling señaló la posibilidad de que las placas amiloides nos protejan de estos metales tóxicos, por lo que la relación entre todos estos factores puede ser más compleja de lo que pensamos.

En cualquier caso, Telling y su equipo planean seguir investigando este asunto. Y si esta región continúa emergiendo, podría conducir a nuevas direcciones en la comprensión de la enfermedad de Alzheimer y otros trastornos neurodegenerativos relacionados con proteínas rebeldes, como la enfermedad de Parkinson.

“Esta línea de investigación podría eventualmente conducir a nuevas terapias que se dirijan tanto a los minerales como a las proteínas amiloides que se encuentran actualmente en estudio”, dijo. “La presencia de pequeñas partículas de hierro magnético dentro de las placas también puede ayudar en el diagnóstico y seguimiento de la progresión de la enfermedad, ya que, en principio, pueden ser detectadas por máquinas de resonancia magnética”.

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