Řada enzymů a proteinů obsahujících kladně nabité přechodné kovy - železo a měď - jsou pro organismy nezbytné, protože řídí klíčové procesy katalyzováním oxidačního metabolismu a produkcí neurotransmiterů a neuropeptidů. Jejich schopnost změnit stupeň oxidace je rozhodující pro biologické funkce. Předchozí studie ukázaly, že oxidy železa jsou přítomny v lidském mozku a z posmrtné tkáně tohoto orgánu byly extrahovány nanokrystaly minerálu magnetitu. Informace o biomineralizaci železa a mědi v mozku však zůstávají vzácné a pozorování jsou omezena na mikroorganismy, viry a rostliny.Při nesprávné funkci mohou tyto kovy způsobit poškození mozku. Je tedy známo, že poruchy homeostázy mědi a železa jsou spojeny s tvorbou amyloidních plaků - charakteristického znaku Alzheimerovy choroby, nejčastější formy demence, kterou trpí více než 25 milionů lidí po celém světě. Amyloidní plaky u pacientů s tímto neurodegenerativním onemocněním obsahují formy chemicky obnoveného oxidu železa, které jsou potenciálně neurotoxické a mohou přispět k progresi onemocnění.Tým vědců z Velké Británie, Spojených států a Německa, vedený University of Warwick v Coventry, použil transmisní rentgenovou mikroskopii na zdrojích synchrotronového záření, jako je Diamond Light Source v Oxfordshire a Advanced Light Source v Kalifornii. Chtěli určit prostorové rozložení a chemický stav mědi a železa v jádrech amyloidních plaků vyčleněných z tkání čelního a spánkového laloku mozku dvou zemřelých pacientů s Alzheimerovou chorobou. Výsledky studie jsou publikovány v časopise Science Advances.Rentgenové snímky řezů mozku pomohly detekovat amyloidní plaky. V důsledku toho bylo možné identifikovat drobné částice mědi a železa (asi 1/10 000 velikosti špendlíkové hlavičky) v ionizovaných a elementárních formách, stejně jako určit jejich stupeň oxidace a vytvořit distribuční mapu.Vědci tak potvrdili, že v lidském těle se nacházejí také elementární kovy, které byly dříve pozorovány pouze u mikroorganismů, virů a rostlin. Role těchto nanoměřítkových usazenin mědi a železa v přírodních nebo patologických procesech není jasná a zůstává otázka: jsou kovy spojeny s amyloidními plaky nebo se šíří po celém mozku? V každém případě lze tak nyní nově pochopit úlohu mědi a železa v neurochemii a neurovědě, stejně jako ve vývoji neurodegenerativních onemocnění.