La maladie d'Alzheimer est la forme la plus courante de démence. Cela rend la recherche fondamentale sur la cause précise de la maladie d'une importance vitale. L'un des suspects possibles est une certaine protéine remplie de fer. La physicienne de Leiden Lucia Bossoni (LION/LUMC) a maintenant développé une nouvelle façon d'étudier cette protéine, à l'aide de particules subatomiques appelées muons.

Les muons sont des particules élémentaires et le principal produit des rayons cosmiques, qui arrivent de l'espace et atteignent le niveau de la mer à raison de dix mille coups par mètre carré, chaque minute. Il y a des décennies, les scientifiques ont trouvé un moyen de produire artificiellement des faisceaux intenses de muons, en tirant des protons dans une cible en graphite pour créer des pions, qui se désintègrent finalement en muons chargés positivement. Les chercheurs guident ensuite ces muons dans un faisceau, qu'ils peuvent utiliser pour tirer sur un échantillon de leur intérêt. Ces muons spéciaux possèdent une propriété spécifique :ils sont 100 % polarisés en spin, ce qui signifie qu'ils se comportent comme de minuscules boussoles.

Lorsque les muons frappent un matériau, leur rotation peut sentir le champ magnétique interne d'un échantillon et ils commencent à tourner autour de lui. Les muons se désintègrent rapidement en d'autres particules, avec une direction préférentielle liée au spin du muon. Donc en regardant dans cette direction, les scientifiques obtiennent des informations sur le champ magnétique interne. Bossoni et ses collègues de Leyde ont maintenant utilisé cette méthode pour étudier les propriétés magnétiques du noyau de fer de la ferritine, une protéine qu'ils ont isolée du cerveau d'un patient atteint d'Alzheimer et d'un sujet témoin. La composition du noyau minéral de ferritine serait modifiée chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer. Les résultats préliminaires montrent une différence entre les protéines de ferritine « saines » et la ferritine dans le cerveau des patients atteints de la maladie d'Alzheimer.

Bossoni :« Outre l'applicabilité de la méthode dans la recherche sur la maladie d'Alzheimer, notre étude ouvre également la voie à d'autres recherches médicales sur les muons. Jusqu'à maintenant, les muons ont été principalement utilisés sur du matériel non humain, par exemple pour étudier les supraconducteurs et les composés magnétiques synthétiques.'