Tisdag 20 augusti 2013.-Koppar verkar vara en av de viktigaste miljöfaktorerna som bidrar till utvecklingen av Alzheimers sjukdom, från förebyggande av kompensation och påskyndande av ansamlingen av giftiga proteiner i hjärnan. Detta avslutar en studie publicerad på måndag i Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Det är uppenbart att över tid kommer den kumulativa effekten av koppar att vara skadlig för systemen genom vilka beta-amyloid tas bort från hjärnan, " säger Rashid Deane, forskarprofessor vid Institutionen för Translational Nromedicine vid Medical Center University of Rochester (URMC), i New York (USA), och huvudförfattare till verket. "Denna försämring är en av de viktigaste faktorerna som gör att protein samlas i hjärnan och plack som bildar kännetecknet för Alzheimers sjukdom, " tillägger han.
Koppar finns överallt i livsmedelsförsörjningen: i dricksvatten som transporteras med kopparrör, kosttillskott och i vissa livsmedel som rött kött, skaldjur, nötter och många frukter och grönsaker. Mineralet spelar en viktig och fördelaktig roll i nervledning, benväxt, bindvävsbildning och hormonsekretion.
Den nya studien visar emellertid att koppar också ackumuleras i hjärnan och får blod-hjärnbarriären att bryta, systemet som styr vad som kommer in och lämnar hjärnan, vilket resulterar i den toxiska ansamlingen av beta-protein. -amiloid, en biprodukt av cellulär aktivitet. Med mus- och mänskliga hjärnceller genomförde Deane och hans kollegor en serie experiment som tydligt har fastställt de molekylära mekanismerna genom vilka koppar påskyndar patologin för Alzheimers sjukdom.
Under normala omständigheter avlägsnas betaamiloidprotein från hjärnan av ett protein som kallas lipoproteinreceptor-relaterat protein 1 (LRP1). Dessa proteiner, som linjer kapillärerna som tillför blod till hjärnan, binder till beta-amyloiden som finns i hjärnvävnaden och följer med den i blodkärlen till dit de går från hjärnan.
Forskningsteamet administrerade normala doser koppar till möss under en period av tre månader. Speciellt utsattes gnagare för spår av metall i dricksvatten, vilket representerar en tiondel av vattenkvalitetsnormerna för koppar som fastställts av miljöskyddsverket. "Det är mycket låga kopparnivåer, motsvarande vad folk konsumerar i en normal diet, " förklarade Deane.
Forskarna fann att koppar rör sig genom blodsystemet och samlas i de blodförsörjande kärlen till hjärnan, speciellt i de cellulära "väggarna" i kapillärerna. Dessa celler är en kritisk del av hjärnans försvarssystem och hjälper till att reglera passage av molekyler till och från hjärnvävnad. I detta fall förhindrar kapillärceller koppar från att komma in i hjärnan, men med tiden kan metall samlas i dessa celler med en toxisk effekt.
Forskarna observerade att koppar stör funktionen hos LRP1 genom en process som kallas oxidation, som i sin tur hämmar eliminering av beta-amyloid i hjärnan, ett fenomen som de observerade i både mus- och mänskliga hjärnceller. .
Experterna analyserade sedan effekterna av exponering för koppar i musmodeller av Alzheimers sjukdom, där cellerna som bildar blod-hjärnbarriären har gått sönder och blivit "läckor" på grund av en möjlig kombination av åldrande och Kumulativ effekt av toxiska aggressioner, vilket gör att element som koppar kan passera utan hinder för hjärnvävnad.
Beta-amyloid protein sylt
Studiens författare konstaterade att koppar stimulerade neuronal aktivitet som ökar beta-amyloidproduktionen och att den interagerade med beta-amyloid så att proteiner binds samman för att skapa stora proteinstoppar, vilket avfallssystemet för hjärnan kan inte radera.
Hämningen av kompensation och stimulering av beta-amyloidproduktion ger starka bevis på att koppar är en nyckelaktör i Alzheimers sjukdom. Dessutom noterade forskarna att detta material orsakade inflammation i hjärnvävnaden, vilket ytterligare kan främja nedbrytningen av blod-hjärnbarriären och ansamlingen av toxiner relaterade till Alzheimers.
Men eftersom metall är avgörande för många andra funktioner i kroppen, säger forskare att dessa resultat bör tolkas med försiktighet. "Koppar är en väsentlig metall och det är tydligt att dessa effekter beror på exponering under en lång tid, " sade Deane. "Nyckeln kommer att vara att hitta rätt balans mellan för lite och överdriven kopparkonsumtion. Vi kan inte just nu. säga vad som är rätt nivå, men diet kan äntligen spela en viktig roll i regleringen av denna process. "
Källa:
Taggar:
Hälsa Nyheter Regeneration
"Det är uppenbart att över tid kommer den kumulativa effekten av koppar att vara skadlig för systemen genom vilka beta-amyloid tas bort från hjärnan, " säger Rashid Deane, forskarprofessor vid Institutionen för Translational Nromedicine vid Medical Center University of Rochester (URMC), i New York (USA), och huvudförfattare till verket. "Denna försämring är en av de viktigaste faktorerna som gör att protein samlas i hjärnan och plack som bildar kännetecknet för Alzheimers sjukdom, " tillägger han.
Koppar finns överallt i livsmedelsförsörjningen: i dricksvatten som transporteras med kopparrör, kosttillskott och i vissa livsmedel som rött kött, skaldjur, nötter och många frukter och grönsaker. Mineralet spelar en viktig och fördelaktig roll i nervledning, benväxt, bindvävsbildning och hormonsekretion.
Den nya studien visar emellertid att koppar också ackumuleras i hjärnan och får blod-hjärnbarriären att bryta, systemet som styr vad som kommer in och lämnar hjärnan, vilket resulterar i den toxiska ansamlingen av beta-protein. -amiloid, en biprodukt av cellulär aktivitet. Med mus- och mänskliga hjärnceller genomförde Deane och hans kollegor en serie experiment som tydligt har fastställt de molekylära mekanismerna genom vilka koppar påskyndar patologin för Alzheimers sjukdom.
Under normala omständigheter avlägsnas betaamiloidprotein från hjärnan av ett protein som kallas lipoproteinreceptor-relaterat protein 1 (LRP1). Dessa proteiner, som linjer kapillärerna som tillför blod till hjärnan, binder till beta-amyloiden som finns i hjärnvävnaden och följer med den i blodkärlen till dit de går från hjärnan.
Forskningsteamet administrerade normala doser koppar till möss under en period av tre månader. Speciellt utsattes gnagare för spår av metall i dricksvatten, vilket representerar en tiondel av vattenkvalitetsnormerna för koppar som fastställts av miljöskyddsverket. "Det är mycket låga kopparnivåer, motsvarande vad folk konsumerar i en normal diet, " förklarade Deane.
Forskarna fann att koppar rör sig genom blodsystemet och samlas i de blodförsörjande kärlen till hjärnan, speciellt i de cellulära "väggarna" i kapillärerna. Dessa celler är en kritisk del av hjärnans försvarssystem och hjälper till att reglera passage av molekyler till och från hjärnvävnad. I detta fall förhindrar kapillärceller koppar från att komma in i hjärnan, men med tiden kan metall samlas i dessa celler med en toxisk effekt.
Forskarna observerade att koppar stör funktionen hos LRP1 genom en process som kallas oxidation, som i sin tur hämmar eliminering av beta-amyloid i hjärnan, ett fenomen som de observerade i både mus- och mänskliga hjärnceller. .
Experterna analyserade sedan effekterna av exponering för koppar i musmodeller av Alzheimers sjukdom, där cellerna som bildar blod-hjärnbarriären har gått sönder och blivit "läckor" på grund av en möjlig kombination av åldrande och Kumulativ effekt av toxiska aggressioner, vilket gör att element som koppar kan passera utan hinder för hjärnvävnad.
Beta-amyloid protein sylt
Studiens författare konstaterade att koppar stimulerade neuronal aktivitet som ökar beta-amyloidproduktionen och att den interagerade med beta-amyloid så att proteiner binds samman för att skapa stora proteinstoppar, vilket avfallssystemet för hjärnan kan inte radera.
Hämningen av kompensation och stimulering av beta-amyloidproduktion ger starka bevis på att koppar är en nyckelaktör i Alzheimers sjukdom. Dessutom noterade forskarna att detta material orsakade inflammation i hjärnvävnaden, vilket ytterligare kan främja nedbrytningen av blod-hjärnbarriären och ansamlingen av toxiner relaterade till Alzheimers.
Men eftersom metall är avgörande för många andra funktioner i kroppen, säger forskare att dessa resultat bör tolkas med försiktighet. "Koppar är en väsentlig metall och det är tydligt att dessa effekter beror på exponering under en lång tid, " sade Deane. "Nyckeln kommer att vara att hitta rätt balans mellan för lite och överdriven kopparkonsumtion. Vi kan inte just nu. säga vad som är rätt nivå, men diet kan äntligen spela en viktig roll i regleringen av denna process. "
Källa:
