Nano-fotosinteza, un posibil tratament pentru accidentul vascular cerebral

Blocarea vaselor de sânge în creierul pacienților cu accident vascular cerebral împiedică sângele bogat în oxigen să ajungă la celule, ceea ce determină daune grave. Fotosinteza, prin care anumite plante și microbi produc oxigen, ar putea fi o soluție pentru a trata lipsa de oxigen din țesutul cardiac și tumorile cerebrale.
Într-un nou studiu, cercetători ai Societății Americane de Chimie au încercat să determine fotosinteza în celule la șoareci, folosind alge albastre-verzi și nanoparticule speciale, într-o demonstrație a conceptului.

Accidente vasculare cerebrale determină decesul a cinci milioane de oameni în întreaga lume în fiecare an, potrivit Organizației Mondiale a Sănătății. Alte câteva milioane de persoane supraviețuiesc în urma unui accident vascular cerebral, dar deseori se confruntă cu dizabilități, cum ar fi dificultăți de vorbire, înghițire sau memorie. Cea mai frecventă cauză este blocarea vaselor de sânge în creier, iar cel mai bun mod de a preveni leziunile permanente ale creierului din acest tip de accident vascular cerebral este dizolvarea sau eliminarea chirurgicală a blocajului cât mai curând posibil. Cu toate acestea, opțiunile chirurgicale funcționează numai într-o fereastră de timp scurtă după apariția accidentului vascular cerebral și pot fi riscante.

Algele albastru-verzi, precum Synechococcus elongatus, au fost studiate anterior pentru a trata lipsa de oxigen din țesutul cardiac și tumorile folosind fotosinteza. Cu toate acestea, din cauza incapacității luminii de a pătrunde în craniu, pentru declanșarea microbilor, fotosinteza nu putea fi realizată. Cercetători de la Universitatea de Știință și Tehnologie Huazhong au vrut să vadă dacă ar putea dezvolta o nouă abordare care ar putea fi folosită pentru pacienții cu AVC prin combinarea S. elongatus, a nanoparticulelor și a luminii infraroșu, într-un nou sistem „nano-fotosintetic”.

Nanoparticulele, utilizate adesea pentru imagistică, pot absorbi fotonii în infraroșu și pot emite lumină vizibilă. Cercetătorii au asociat S. elongatus cu nanoparticule care transformă lumina infraroșie apropiată care pătrunde în țesuturi la o lungime de undă vizibilă pe care microbii o pot folosi pentru a realiza fotosinteza. Într-un studiu celular, au descoperit că abordarea nano-fotosintezei a redus numărul de neuroni care au murit din cauza lipsei de oxigen și a glucozei. Apoi, au injectat microbii și nanoparticulele în șoareci cu artere cerebrale blocate și au expus șoarecii la lumină în infraroșu. Terapia a redus numărul de neuroni deteriorați, a îmbunătățit funcția motorie a animalelor și chiar a ajutat la creșterea vaselor de sânge noi.

sursa: Science Daily