Nieuwe detectiemethode voor ijzer in Alzheimerbrein
Wetenschappers observeren al jaren een correlatie tussen de ziekte van Alzheimer en een overschot aan ijzer in de hersenen. Een causaal verband is echter nog niet bewezen. Kennis ontbreekt over de specifieke vorm van ijzer die betrokken is bij de ontwikkeling van neurodegeneratieve ziektes. Een groep natuurkundigen en medisch onderzoekers heeft nu een methode ontwikkeld om een aantal typerende vormen van ijzer te detecteren en kwantificeren in post-mortem hersenen. Publicatie op 12 December in Nature’s Scientific Reports.
IJzeropname
We eten dagelijks tussen de tien en twintig milligram ijzer. Nadat het is verwerkt door onze darmen, neemt het metaal deel aan een groot aantal essentiële lichaamsprocessen, waaronder zuurstofvervoer, DNA-replicatie en elektronentransport. Maar als ijzer niet netjes wordt gereguleerd, kan het schade veroorzaken aan cellen.
MRI
In de hersenen van patiënten met neurodegeneratieve ziektes, zoals Alzheimer en Parkinson, ligt het ijzerniveau te hoog; soms zelfs tot driemaal hoger dan normaal. Wetenschappers kunnen MRI-scans maken van post-mortem hersenweefsel om het aanwezige ijzer indirect af te beelden, maar de interpretatie van de data laat nog veel ruimte over voor debat. Zulke metingen worden beïnvloedt door verschillende apparaatjes en zijn indirect en slecht gekwantificeerd.
Magnetisme en biologie
Een multidisciplinair team van Leidse fysici (LION) en radiologen van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC), geleid door postdoc Lucia Bossoni, heeft een methode ontwikkeld op basis van een combinatie van Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy (EPR) en SQUID magnetometrie om complementaire vormen van ijzer te detecteren en kwantificeren in post-mortem hersenweefsel. In combinatie met MRI geeft deze benadering wetenschappers de kans om de rol beter te begrijpen die ijzer speelt bij de ziekte van Alzheimer.
Publicatie
Pravin Kumar, Marjolein Bulk, Andrew Webb, Louise van der Weerd, Tjerk H. Oosterkamp, Martina Huber, and Lucia Bossoni, ‘A novel approach to quantify different iron forms in ex-vivo human brain tissue’, Nature’s Scientific Reports
De grafieken laten een vergelijking zien tussen weefsel van een Alzheimerpatiënt (links) en gezond weefsel (rechts). Het mogelijk schadelijke ijzer verschijnt als een piek bij een magnetisch veld van ongeveer 1,5 kG.
Credit header image: M. Buijs