Дефектната регулация на нивата на мед в тъканите играе важна роля за широк спектър от заболявания, включително болестта на Алцхаймер, паркинсон и моторна невроза.
Изследване върху молекули, които снабдяват с мед кръвта, предоставя нови хоризонти за диагностика и лечение, съобщава сайтът medicalnewstoday.com.
Медта е от решаващо значение за нормалния метаболизъм. Но учените знаят учудващо малко за това как тялото го транспортира и как поддържа оптималните му нива в тъканите. Свързана с протеинови молекули, медта е жизненоважен компонент при много ензими, които катализират ключови метаболитни реакции.
“Биохимиците отдавна са наясно със значението на медта в човешкото тяло, но дори и те не знаят как този елемент достига от нашата храна до подходящите дестинации, т.е. различните медни ензими“, казва проф. Пийп Пълума, ръководител на Изследователската група по металопротеини в Талинския технологичен университет в Естония.
Най-високите концентрации на мед се срещат в черния дроб, мозъка, сърцето, бъбреците и скелетната мускулатура.
Основни роли
Металът мед е жизненоважен за производството на енергия по време на клетъчното дишане, производството на червените кръвни клетки, имунните отговори и поддържане на нервните клетки. Ако е в излишък, той може да предизвика производството на разрушителни свободни радикали и да допринесе за възпаление в тялото. Изследвания показват, че проблеми с регулирането нивата на мед се наблюдават при невродегенеративни заболявания, включително синдромът на Менкес, моторни неврозни болести, болестта на Паркинсон и болест на Алцхаймер.
Проучване от 2013 г. установило, че, когато медта се натрупва в мозъка, тя насърчава развитието на бета-амилоидни плаки, които са отличителен белег на болестта на Алцхаймер. Биохимиците опитали да получат по-добро разбиране на това как тялото поддържа оптимални нива на мед в тъканите си и какво се случва, когато този хомеостатичен процес е нарушен.
Знанията могат да им помогнат да разработят нови методи за диагностициране, наблюдение и лечение на заболяванията. Като част от това начинание проф. Пълума и неговите колеги искали да разберат как медта се транспортира по тялото чрез кръвта. Неочаквано те открили, че процесът е по-малко сложен. Преди това биохимиците смятали, че три протеина играят роля в транспортирането на медта. Но според новото проучване, само един от тях е основен играч.
Афинитет към медта
За да се измери афинитетът на всеки протеин към медта, което означава колко плътно се свързва с медните йони, изследователите разработили нов и иновативен подход, наречен течна хроматография и ICP-MS (индуктивно свързана плазмена масспектрометрия).
Тези биохимични техники разделят и идентифицират молекулите, които присъстват в биологични течности като кръв или цереброспинална течност. Учените открили, че в кръвта около 75% от медните йони са свързани с ензима церулоплазмин, докато около 25% са свързани с ензима албумин. Въпреки това церулоплазминът се свързва с медта толкова плътно, че е малко вероятно да играе роля при транспортирането на метала до мястото, където е необходимо. Основната работна функция на ензима изглежда е да помага на друг протеинов транспорт - на желязото в кръвта.
Дефицитът на мед в организма крие опасности
От друга страна, албуминът се свързва с медта много по-малко и вероятно е основният меден транспортьор. Изследователите установили, че малка част от медта в кръвта (около 0,2%) също се свързва с аминокиселината хистидин.
Предполага се, че хистидинът действа като катализатор за освобождаването на мед от албумина, когато достигне например черния дроб. Биохимиците смятат, че друг протеин, наречен алфа-2 макроглобулин, също транспортира медта. Въпреки това, професорът и колегите му съобщават, че в техните експерименти, този протеин не се свързва с медта в кръвната плазма в значителни количества.
Регулиране на нивата на мед
Проф. Пълума и колегите му казват, че техните заключения могат да направят възможно откриването на нарушения при медния метаболизъм, които характеризират заболявания, като алцхаймер. Техните изследвания могат също така да предоставят нови начини за наблюдение на ефективността на лекарства за регулиране нивата на мед.
Борис АЛЕКСАНДРОВ
