При естественном старении в веществе мозга увеличивается содержание железа. В свободном виде оно токсично и опосредованно участвует в разрушении нейронов. Какие компенсаторные механизмы существуют, почему на МРТ хорошо видно отложения железа в нейронах и многое другое читайте в статье.
В настоящее время в связи с увеличением общей продолжительности жизни населения как во всем мире, так и в нашей стране, актуальной становится проблема некоторых старческих деменций и нейродегенеративных заболеваний, в первую очередь, речь идет о болезни Альцгеймера.
Чем может быть вызвано повышенное содержание железа в мозге при старении?
- повышенная проницаемость сосудов;
- нарушение в системе, регулирующей постоянство обмена железа на уровне клетки;
- увеличение проницаемости гематоэнцефалического барьера.
Несколько "железных" фактов об особенностях развития деменции Альцгеймера
Как известно, деменция Альцгеймера характеризуется накоплением в отделах головного мозга ряда аномальных белков: β-амилоида и тау-протеина. Первый из них в результате протеолиза формирует амилоидные нити в виде сенильных бляшек.
Особенностью их является то, что они способны накапливать реактивные формы железа. Последние вызывают перегрузку антиоксидантных систем, содержащихся в клетках головного мозга, и повреждение самих нейронов.
Железо в свободном виде токсично за счет того, что участвует в образовании свободных радикалов, вызывающих окислительный стресс. Этот процесс помимо прямого повреждающего эффекта на нейроны способен влиять также на эритроциты. А степень насыщения клеток мозга кислородом напрямую зависит от эритроцитов.
Доказано, что накопление тау-протеина активирует фермент, участвующий в разрушении гема (небелковой части гемоглобина) и приводит к дополнительному освобождению железа, что усугубляет ситуацию.
Существуют ли защитные механизмы?
1. По данным некоторых авторов, накопление Н-ферритина* у людей пожилого возраста в базальных ядрах и лобной коре является компенсаторным ответом на увеличение содержания свободной формы железа в черной субстанции, что характерно для деменции Альцгеймера.
На МРТ в режиме SWI ткани, содержащие железо (является парамагнетиком), имеют сниженный сигнал, поэтому данный режим позволяет более четко понять локализацию патологического процесса.
*Какие формы ферритина существуют?
- H-субъединица ферритина: содержится в клетках, нуждающихся в высокой доступности железа (клетки сердечной мышцы, эритроциты). Участвует в контроле пролиферации клеток и гемопоэзе.
- L-субъединица ферритина: преобладает в клетках печени, плаценты и селезенки. Принимает участие в формировании ядер клеток, а также обеспечивает длительное хранение железа.
2. Кроме того, при увеличении концентрации железа отмечается и увеличение нейромеланина в том же черном веществе. Он способен связывать реактивные формы железа, таким образом, уменьшая его негативное воздействие на вещество мозга и оказывая нейропротекторный эффект. Эти данные были получены путем морфохимического анализа аутопсийного материала.
Предполагается, что характерные изменения метаболизма железа в ЦНС проявляются на ранней стадии заболевания.
Наряду с другими факторами (в первую очередь, хроническое недосыпание, воздействие алкоголя и курение по данным ВОЗ) эти изменения являются одним из триггеров, запускающих каскад реакций, которые, в конечном итоге, приводят к нейродегенерации.
Как считаете, виновно ли железо в развитии деменции или его роль здесь заметно преувеличена? Можете писать в комментариях. Отдельно планирую обзор по влиянию алкоголя на гомеостаз железа.
Ставьте 👍, если статья была интересной. Всем спасибо за внимание и до скорых встреч.