COOLna

Výzkum týmu je vlastně jakousi kombinací biologie, medicíny a geologie. Geologická část souvisí s minerály, které jsou v mozku obsažené. „Z hlediska metody jsme k mozku nicméně přistupovali stejně, jako kdyby šlo o horninu. Rozřezali jsme jej na kostičky a měřili ho, jako kdyby šlo například o vápenec,“ vysvětluje Gunther Kleteschka. A stejně jako horniny obsahuje i lidský mozek nanočástice železa. Aby nebylo železo pro organismus nebepečně toxické, je většinou vázáno do biologických komplexů různých bílkovin, jako je třeba hemoglobin či transferin. Ve vnitřním prostředí mozkových buněk je jeho asi nejčastějším nositelem bílkovinná molekula zvaná ferritin (objevená v roce 1934 českým vědcem Vilémem Laufbergem). Železo je ve ferritinu skladováno, jeho obsah v něm se může měnit a to podle toho, jak je vyžadováno dalšími biochemickými procesy v živých buňkách.

Železo může začít v živém lidském organismu spontánně biomineralizovat, tedy slučovat se do minerálních forem jako je ferrihydrit, hematit a zejména magnetit, z nichž poslední dva mají zajímavé magnetické vlastnosti, zjistitelné právě metodou EPR. „Naše studie ukazuje, že magnetické částice, které jsou vázány ve ferritinu, spolu vzájemně magneticky interagují. Pod vlivem vnějšího magnetického pole pak vytváří magnetický tok kolem ferritinové makromolekuly specifický tvar smyčky, tzv. toroid. Částice vázané ve feritinu interagují negativně, tedy tak, že výsledný magnetický moment, který vysílají do okolí, je menší,“ popisuje jeden z důležitých výsledků studie Kletetschka.

Výzkumy jiných vědeckých týmů již ukázaly, že zvýšení koncentrace železa v organismu je jedním ze znaků jeho opotřebení. Zdá se, že průvodním znakem neurodegenerativních onemocnění je právě mineralizace železa na některou z jeho výše jmenovaných sloučenin. „Fluktuující magnetické momenty magnetitových nanokrystalů mohou negativně ovlivňovat přenos signálu na nervových spojích (synapsích) buněk a tím přispívat k rozvoji neurodegenerativních onemocnění,“ uzavírá geofyzik Kleteschka z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.