Stává se málokdy, aby geolog zasahoval svým zkoumáním do oblasti tradičně vyhrazeným vědám o živé přírodě.

Díky specializaci na zkoumání nejrůznějších projevů magnetismu se geologovi a geofyzikovi Güntherovi Kletetschkovi z PřF UK podařil objev, který může mít řadu využití v dalších výzkumech Alzheimerovy choroby.

Asi před 20 lety publikoval Joe Kirschvink z Kalifornie objev, že mozek obsahuje nanočástice magnetitu.

Ve svých výzkumech se však zabýval hlavně otázkou, zda není účel těchto partikulí v navigaci, proto hledal tyto partikule zejména v systému vnitřního ucha.

Postupně několik málo dalších studií naznačovalo, že se magnetitové krystalky mohou vyskytovat v různých dalších částech mozku.

Na tuto linii objevů navázal tým z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, vedený nečekaně geologem a geofyzikem doc. Güntherem Kletetschkou. „Stalo se to díky tomu, že ke mně nastoupil na doktorát kolega Robert Bazala, který měl již vystudovanou medicínu.

Díky jeho přesahu do oblasti soudního lékařství jsme získali přístup k jedinečnému materiálu, lidským mozkům, které bylo možné studovat. Konkrétně šlo o mozky, některé s patologickými změnami způsobenými Alzheimerovou chorobou,” vzpomíná doc. Kletetschka.

Svorka a magnet

Prvním parametrem, který tým zkoumal, bylo, zdali lidské mozky umožňují existenci tzv. magnetické remanence. Co si pod tím představit? Význam tohoto pojmu pochopíme z rozdílu mezi kouskem železa, např. kancelářskou svorkou a magnetem – třeba na ledničce.

Zatímco svorka má schopnost být magnetem přitažena, jí samotné magnetická aura chybí. Stejná věc se ale nedá říci o magnetu z ledničky, ten má magnetickou auru trvale.

Při teplotě lidského těla tuto vlastnost však mohou získat pouze částice velikosti přesahující 15 nanometrů.

Hranice 15 nanometrů

Časem získali vědci celkově čtyři mozky, dva z nich pocházely od osob s Alzheimerovou chorobou, další dva nikoliv.

Srovnání mozků bez historie neurodegenerativního poškození s mozky, kde různou měrou poškození neurodegenerativní chorobou bylo prokázáno, ukázala, že magnetická remanence byla podstatně vyšší u mozků poškozených.

To znamená, že byla detekována magnetická zrna přesahující velikost 15 nm v poškozené tkáni.

U těchto mozků se ale zároveň ukázala menší míra takzvané magnetické susceptibility, což v podstatě odráží skutečnost, že koncentrace železa byla v poškozených mozcích menší.

Taková situace je vlastně paradoxní, poškozené mozky měli železa méně, ale toto zbylé železo bylo “zmagnetované”.

Elektromagnetismus v mozku

K přenosu informace mezi nervovými buňkami dochází prostřednictvím elektrochemické signalizace. Velikost synaptických štěrbin, které jsou pro přenos signálu mezi buňkami klíčové, se pohybuje okolo 20–30 nm.

„Při svém růstu v mozku lidí postižených Alzheimerovou chorobou procházejí magnetizované krystaly fází, kdy emitují elektromagnetické pole frekvenci okolo 10 Hz.

Podle nás by tedy mohlo jejich pole interferovat s elektromagnetickými ději na buněčných membránách a přispívat tak k úpadku kognitivních schopností pacientů”, shrnuje inovativní hypotézu svého týmu Kletetschka.