Разработка химиков 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 поможет лучше понять механизмы нейродегенеративных заболеваний

Результаты проекта ?Металлопротеины и?низкомолекулярные формы селена, меди и?марганца в?этиологии нейродегенеративных заболеваний?, поддержанного грантом РФФИ, опубликованы в?журналах Analytica Chimica Acta, Journal of?Trace Elements in?Medicine and Biology, Neurodegenerative Diseases и?Biological Trace Element Research.

У?людей, страдающих нейродегенеративными заболеваниями (болезнью Альцгеймера, болезнью Паркинсона, боковым амиотрофическим склерозом и?др.), постепенно гибнут нервные клетки. Спровоцировать слабоумие, нарушение движений и?другие патологии нервной системы может в?том числе высокая концентрация металлов в?организме. Так, в?Южной Дакоте (США) эпидемиологи впервые изучили токсичность селена и?его влияние на?развитие мышечной дистрофии. В?этом штате наблюдается геологическая аномалия?— повышенное содержание селена в?почве, что приводит к?массовой мышечной дистрофии у?скота. Схожая ситуация была замечена и?в?регионе Эмилия-Романья (Италия). Высокая концентрация селена в?местной водопроводной воде спровоцировала повышенную заболеваемость боковым амиотрофическим склерозом (БАС) среди местных жителей.

?Селен?— это как рок-звезда с?плохой репутацией. Ученые до?сих пор спорят о?пользе и?вреде этого микроэлемента. Одни считают, что количество селена в?организме надо повышать, потому что он?отвечает за?антиоксидантную защиту. К?тому?же уникальный механизм того, как селен реализует свои жизненно необходимые функции, существенно отличается от?других микроэлементов?— это происходит непосредственно на?рибосоме при синтезе белка, что дополнительно привлекает к?нему повышенное внимание. Другая группа специалистов ссылается на?исследования, согласно которым избыток селена способствует развитию онкологических заболеваний, а?также диабета второго типа. Я?думаю, истина где-то посередине: согласно европейской рекомендации селен должен поступать в?организм в?количестве около 80?микрограмм в?сутки?,?— рассказывает руководитель проекта, доцент 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 кандидат химических наук Николай Соловьев.

Металлы, содержащиеся в?организме, участвуют в?обмене веществ, а?значит, в?больших концентрациях всегда токсичны. Например, марганец и?медь способны вызывать окислительные каскады, которые отравляют организм. Вместе с?тем эти?же металлы входят в?состав ферментов, которые такие каскады замедляют. Таким образом, одни и?те?же элементы одновременно разрушают и?защищают организм от?негативных последствий.

Свой вклад в?изучение этой темы вносят ученые 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入, которые совместно с?итальянскими коллегами проводят исследование, посвященное влиянию некоторых металлов на?развитие БАС. Химики разрабатывают методики для определения химических форм металлов для исследования их?биологической активности?— в?частности, их?транспорта и?метаболизма в?центральной нервной системе.

?Эти жизненно необходимые микроэлементы?— селен, медь и?марганец?— связываются со?специфическими белками-переносчиками, чтобы контролируемо, другими словами, дозировано проникать через физиологические барьеры?— в?первую очередь в?головной мозг. Эти комплексы с?белками?— высокомолекулярные химические формы?— биологически активны и?имеют строго определенную функцию?— например, ферментную или сигнальную. С?другой стороны, при избыточном поступлении микроэлементов или нарушении их?метаболизма в?организме увеличивается концентрация металлов, не?связанных с?белками,?— низкомолекулярных химических форм. Эти формы, как правило, ответственны за?токсичность и?прочие нежелательные эффекты. Мы?заинтересованы в?изучении поведения металлов в?центральной нервной системе, поэтому и?работаем с?образцами спинномозговой жидкости, биологической средой организма, непосредственно контактирующей с?тканью головного мозга?,?— отметил доцент 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 кандидат химических наук Николай Соловьев. Анализ спинномозговой жидкости?— это один из?немногих способов выяснить, что в?химическом плане происходит в?мозге человека. В?качестве дополнительного объекта исследования в?проекте также изучают химические формы селена, меди и?марганца в?сыворотке крови.

С?помощью методов масс-спектрометрии (сверхчувствительного аналитического метода), а?также хроматографии мы?определяем концентрацию химических форм металлов в?спинномозговой жидкости. Сам процесс исследования довольно сложный, так как металлы содержатся в?этой жидкости в?небольших количествах: например, селена всего около двух микрограмм в?одном литре. Это создает трудности не?только на?этапе разработки методики, но?и?при интерпретации результатов и?контроле качества измерений. Другой проблемой является?то, что традиционные методы подготовки проб, принятые в?элементном анализе, здесь, как правило, неприменимы.

Доцент 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 Николай Соловьев

По?словам эксперта, непросто получить и?сам объект исследования. Дело в?том, что забор спинномозговой жидкости производят с?помощью специальной иглы, при такой манипуляции есть малая доля вероятности, что больной останется парализованным ниже пояса. Чтобы избежать неоправданных рисков, спинномозговую жидкость можно получить для анализа только по?предписаниям невролога и?только для клинической диагностики определенных заболеваний. Для научных целей можно использовать оставшуюся часть биообразца.

Результаты исследования ученых 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 помогут эпидемиологам, биологам и?медикам определить, какие патологические процессы происходят в?организме людей, имеющих нейродегенеративные заболевания. Кроме того, полученные данные позволят установить, в?каких концентрациях селен, медь и?марганец безопасны для организма.