Kako se tačno razvija Alchajmerova bolest nije dobro shvaćeno, ali neravnoteža gvožđa u mozgu može samo igrati ulogu. Martina Huber sa Instituta za fiziku u Lajdenu proučavala je skladištenje gvožđa u mozgu i uspela da kombinuje dve tehnike kako bi stekla bolji uvid. „Da bismo ovo postigli, morali smo da okupimo ekspertizu iz različitih oblasti i ponosan sam što smo uspeli“, kaže Huber.
Ovo istraživanje je objavljeno u časopisu Fizička hemija, hemijska fizika, pod naslovom „Dubinska magnetometrija i EPR analiza spin strukture feritina u jetri čoveka: od DC do 9 GHz“.
„Alchajmerova bolest je složeno stanje i mi proučavamo samo mali deo“, kaže Huber. Ipak, to čini glavnu motivaciju za njeno istraživanje. „Znamo da kod osoba sa Alchajmerovom bolešću ima previše gvožđa u određenim delovima mozga. Želimo da to bolje razumemo.“ Otprilike 1 od 5 Holanđana razvije demenciju, a Alchajmerova bolest je daleko najčešći oblik. Kod ove bolesti, nervne ćelije u mozgu se razbijaju, zbog čega pacijenti imaju poteškoća sa pamćenjem i svakodnevnim radnjama. Lek ne postoji.
Naučnik kombinuje dve tehnike koje se uglavnom koriste u fizici. „Sa takozvanim SKUID-detektorom, merimo magnetizaciju. To pokazuje u kojoj meri materijal reaguje na magnetno polje. Mi to dopunjujemo merenjima elektronske paramagnetne rezonance (EPR). Oba se obično koriste za istraživanje fundamentalnih materijala, ali ih koristimo za biološke uzorke kao što je mozak.“
EPR koristi veoma posebnu kvantnu osobinu subatomskih čestica: spin. Možete zamisliti ovo kao česticu koja se sama vrti. Kada ima naelektrisanje, stvara veoma malo magnetno polje i stupa u interakciju sa drugim česticama u okruženju. Istraživači to mogu meriti pomoću EPR-a, objašnjava Huber. „Radimo najosetljivija EPR merenja u celoj Holandiji. Možemo čak da proučavamo naše uzorke sve do kristalne strukture i to daje mnogo informacija o sistemu.“
Gvožđe u ljudskom telu je uskladišteno u proteinu feritinu. To je sferna nanočestica napravljena od dve vrste proteina koji se međusobno spajaju kao crne i bele površine na fudbalskoj lopti. Oni formiraju proteinsku školjku sa potpuno zatvorenom šupljinom unutra. Joni gvožđa mogu ući kroz školjku i izgubiti elektron u procesu. Na 2.000 jona, šupljina je puna i gvožđe formira oksid koji ima magnetni moment. Ovo se može proučavati pomoću EPR-a. „Ponekad radimo sa moždanim materijalom, ali u ovom slučaju, prvo smo želeli da razumemo feritin u njegovom čistom obliku. To je dovoljno nezgodno.“
Huber je u svom istraživanju spojila dva polja stručnosti i to je svakako bio izazov kako kaže. „Da bismo ispravno protumačili podatke, zatražili smo pomoć od istraživača koji proučava nanomaterijale u paleogeologiji. Drugim rečima, istoriju globusa. Očigledno imamo potpuno različite pozadine, ali smo uspeli da formulišemo zajedničku teoriju. Bilo je veoma interesantno da naučite više o poljima jedni drugima. Pokupio sam to bolje nego što sam očekivao da budem iskren.“
„Postoje svakakve teorije o Alchajmeru, ali put je dug, a odgovor je daleko. Još je potrebno mnogo istraživanja“, napominje Huber. „Pokazali smo da kombinovanjem magnetometrije i EPR-a možemo saznati više o sastavu gvožđa u mozgu. To je važan korak.“
Ona kaže: „Možda će naše istraživanje dovesti do revolucionarnog otkrića za lečenje Alchajmerove bolesti, iako bi isto tako lako moglo da bude ćorsokak. U svakom slučaju, fizika iza toga je zanimljiva i stoga je istraživanje i dalje veoma zabavno.“
