تنظیم معیوب سطح مس بافت نقش مهمی در طیف گسترده ای از بیماری ها، از جمله بیماری آلزایمر، پارکینسون و روان رنجور حرکتی دارد
به گزارش medicalnewstoday.com، تحقیق در مورد مولکول هایی که مس را به خون می رسانند، افق های جدیدی را برای تشخیص و درمان فراهم می کند.
مس برای متابولیسم طبیعی بسیار مهم است. اما دانشمندان بهطور شگفتانگیزی اطلاعات کمی در مورد نحوه انتقال بدن و حفظ سطوح بهینه بافت دارند. مس متصل به مولکولهای پروتئین، جزء حیاتی بسیاری از آنزیمهایی است که واکنشهای متابولیکی کلیدی را کاتالیز میکنند.
«بیوشیمیها مدتهاست که از اهمیت مس در بدن انسان آگاه بودهاند، اما حتی آنها هم نمیدانند که چگونه این عنصر از غذای ما به مقاصد مناسب میرسد، یعنی.پروفسور پیپ پولوما، رئیس گروه تحقیقاتی متالوپروتئین ها در دانشگاه فناوری تالین در استونی، می گوید: آنزیم های مختلف مس.
بیشترین غلظت مس در کبد، مغز، قلب، کلیه ها و ماهیچه های اسکلتی یافت می شود.
نقش اصلی
فلز مس برای تولید انرژی در طی تنفس سلولی، تولید گلبول های قرمز خون، پاسخ های ایمنی و نگهداری سلول های عصبی حیاتی است. اگر بیش از حد باشد، می تواند باعث تولید رادیکال های آزاد مخرب شود و به التهاب در بدن کمک کند. تحقیقات نشان میدهد که مشکلات تنظیم سطح مس در بیماریهای تخریبکننده عصبی، از جمله سندرم منکس، بیماریهای نورون حرکتی، بیماری پارکینسون و بیماری آلزایمر دیده میشود.
یک مطالعه در سال 2013 نشان داد که وقتی مس در مغز انباشته می شود، باعث ایجاد پلاک های بتا آمیلوئید می شود که مشخصه بیماری آلزایمر هستند.بیوشیمیدانها به دنبال درک بهتری از نحوه حفظ سطوح مطلوب مس در بافتهای بدن و اینکه وقتی این فرآیند هموستاتیک مختل میشود چه اتفاقی میافتد، به دست آورند.
دانش می تواند به آنها کمک کند تا روش های جدیدی برای تشخیص، نظارت و درمان بیماری ها ایجاد کنند. به عنوان بخشی از این تلاش، پروفسور پولوما و همکارانش می خواستند بفهمند که چگونه مس از طریق خون به اطراف بدن منتقل می شود. به طور غیرمنتظره ای، آنها متوجه شدند که این روند کمتر پیچیده است. بیوشیمی دانان قبلاً فکر می کردند که سه پروتئین در انتقال مس نقش دارند. اما طبق مطالعه جدید، تنها یکی از آنها بازیگر اصلی است.
میل به مس
برای اندازه گیری میل ترکیبی مس هر پروتئین، به این معنی که چقدر محکم به یون های مس متصل می شود، محققان یک رویکرد جدید و نوآورانه به نام کروماتوگرافی مایع و ICP-MS (طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت شده القایی) توسعه دادند.
این تکنیکهای بیوشیمیایی مولکولهای موجود در مایعات بیولوژیکی مانند خون یا مایع مغزی نخاعی را جدا و شناسایی میکنند.دانشمندان دریافتند که در خون، حدود 75 درصد یون های مس به آنزیم سرولوپلاسمین متصل می شوند، در حالی که حدود 25 درصد به آنزیم آلبومین متصل می شوند. با این حال، سرولوپلاسمین آنقدر محکم به مس متصل می شود که بعید است نقشی در انتقال فلز به جایی که مورد نیاز است بازی کند. به نظر می رسد عملکرد اصلی آنزیم کمک به انتقال پروتئین دیگر - آهن در خون است.
از سوی دیگر، آلبومین بسیار کمتر به مس متصل می شود و احتمالاً ناقل اصلی مس است. محققان دریافتند که مقدار کمی مس در خون (حدود 0.2٪) به اسید آمینه هیستیدین نیز متصل می شود.
تصور می شود هیستیدین به عنوان یک کاتالیزور برای آزادسازی مس از آلبومین هنگامی که مثلاً به کبد می رسد عمل می کند. بیوشیمی دانان بر این باورند که پروتئین دیگری به نام آلفا-2 ماکروگلوبولین نیز مس را انتقال می دهد. با این حال، پروفسور و همکارانش گزارش کردند که در آزمایشات خود، این پروتئین در مقادیر قابل توجهی به مس در پلاسمای خون متصل نشد.
تنظیم سطوح مس
پروفسور پولوما و همکارانش میگویند یافتههای آنها میتواند تشخیص اختلالات متابولیسم مس را که مشخصه بیماریهایی مانند آلزایمر است، ممکن کند. تحقیقات آنها همچنین ممکن است راههای جدیدی برای نظارت بر اثربخشی داروها برای تنظیم سطح مس ارائه دهد.