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  • Como espaçonaves submicroscópicas:flocos de grafeno para controlar a atividade dos neurônios
    p Seletivo, seguros e com efeito reversível:são os nanomateriais, protagonistas de um novo estudo da SISSA que lançou luz sobre sua capacidade de atingir locais específicos e afetar a ação de células cerebrais específicas. Isso abre cenários futuros notáveis ​​na pesquisa e para o desenvolvimento de possíveis terapias para doenças neurológicas. Crédito:Denis Scaini

    p Como em um romance de ficção científica, espaçonaves minúsculas capazes de atingir um local específico do cérebro e influenciar a operação de tipos específicos de neurônios ou distribuição de drogas:flocos de grafeno, o objeto do novo estudo do grupo da professora Laura Ballerini do SISSA, abre horizontes verdadeiramente futuristas. Com a pesquisadora Rossana Rauti, Ballerini é o responsável pelo estudo publicado recentemente na revista. Nano Letras . p Medindo apenas um milionésimo de metro, essas partículas têm se mostrado capazes de interferir na transmissão do sinal nas junções sinápticas neuronais excitatórias. Além disso, o estudo mostrou que o fazem de forma reversível, porque desaparecem sem deixar vestígios alguns dias após a sua administração. A pesquisa básica pode dar início a novos estudos, voltado para investigar os possíveis efeitos terapêuticos para o tratamento de problemas, como epilepsia, em que um excesso da atividade dos neurônios excitatórios é registrado, ou para estudar formas inovadoras de transporte de substâncias terapêuticas in situ. A pesquisa, realizado em associação com as universidades de Trieste, Manchester e Estrasburgo, é conduzido dentro do Graphene Flagship, o projeto de financiamento substancial da União Europeia, que visa investigar o potencial do grafeno nas mais diversas áreas de aplicações, da biomedicina à indústria.

    p Um efeito seletivo e reversível

    p "Nós relatamos em modelos in vitro que esses pequenos flocos interferiam na transmissão dos sinais de um neurônio para outro agindo em zonas específicas chamadas sinapses, que são cruciais para o funcionamento do nosso sistema nervoso, "explicam Ballerini e Rauti." O interessante é que sua ação é seletiva em sinapses específicas, a saber, aqueles formados por neurônios que em nosso cérebro têm a função de excitar (ativar) seus neurônios-alvo. Queríamos entender se isso é verdade não apenas em experimentos in vitro, mas também dentro de um organismo, com todo o potencial e complexidade variáveis ​​que daí derivam. "O resultado foi mais do que positivo." Em nossos modelos, analisamos a atividade do hipocampo, uma área específica do cérebro, injetando os flocos naquele local. O que vimos, graças aos marcadores fluorescentes, é que as partículas efetivamente se insinuam apenas dentro das sinapses dos neurônios excitatórios. Desta maneira, eles interferem na atividade dessas células. Além disso, eles o fazem com um efeito reversível:após 72 horas, os mecanismos fisiológicos de limpeza do cérebro removeram completamente todos os flocos.

    p Nem grande nem pequeno:como funcionam os flocos

    p O interesse no procedimento, explicar os pesquisadores, também reside no fato de que os flocos são aparentemente bem tolerados uma vez injetados no organismo:"A resposta inflamatória e a reação imunológica têm se mostrado inferiores às registradas ao administrar solução salina simples. Isso é muito importante para possíveis fins terapêuticos." A especificidade da ação dos flocos, explicaram os pesquisadores, residiria no tamanho das partículas usadas. Eles não podem ser maiores ou menores do que os adotados para este estudo (que mediu aproximadamente 100-200 nanômetros de diâmetro):"O tamanho está provavelmente na raiz da seletividade:se os flocos forem muito grandes, eles não conseguem penetrar na sinapse, que são áreas muito estreitas entre um neurônio e o outro. Se eles forem muito pequenos, eles são presumivelmente simplesmente eliminados - em última análise, em ambos os casos, nenhum efeito nas sinapses foi observado. "A pesquisa irá agora explorar os desenvolvimentos potenciais desta descoberta, com um possível horizonte terapêutico de interesse definitivo para diferentes patologias.


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