Enzimas artificiais feitas de carvão tratado, visto nesta imagem do microscópio de força atômica, poderia ter o poder de reduzir os níveis prejudiciais de superóxidos, íons de oxigênio de radicais tóxicos que aparecem em altas concentrações após uma lesão. Crédito:Tour Group / Rice University
Enzimas artificiais feitas de carvão tratado podem ter o poder de reduzir os níveis prejudiciais de superóxidos, íons radicais de oxigênio que são tóxicos em altas concentrações.
As nanozimas desenvolvidas por uma equipe do Texas Medical Center são antioxidantes altamente eficazes que quebram as espécies reativas de oxigênio (ROS) prejudiciais produzidas em abundância em resposta a uma lesão ou derrame.
Os pesquisadores sugeriram os materiais, descrito na revista American Chemical Society Nanomateriais aplicados ACS , poderia auxiliar no tratamento de pacientes com COVID-19.
O biocompatível, carvão altamente solúvel é uma superóxido dismutase, e foi sintetizado e testado por cientistas da Rice University, a McGovern Medical School da University of Texas Health Science Center e o Texas A&M Health Science Center.
Superóxido dismutases, ou SODs, desmantelar ROS em oxigênio molecular comum e peróxido de hidrogênio. No projeto co-liderado pelo químico da Rice James Tour, materiais anteriores foram testados com sucesso quanto à sua capacidade de ativar o processo, incluindo pontos quânticos de grafeno extraídos de carvão e aglomerados de carbono hidrofílico de polietilenoglicol feitos de nanotubos de carbono.
Eles agora descobriram que nanopartículas de carvão oxidado não são apenas antioxidantes eficazes, mas também pode ser feito de uma fonte de carvão ativado que é barata, certificado de boas práticas de fabricação (GMP) e já está sendo usado em humanos para tratar envenenamento agudo.
Enzimas artificiais feitas de nanopartículas de carvão fortemente oxidadas com ácido nítrico fumegante (HNO3) podem ter o poder de extinguir superóxidos, íons de oxigênio de radicais tóxicos que aparecem em altas concentrações nos organismos após uma lesão. Crédito:Tour Group / Rice University
"O fato de essas nanozimas serem feitas de uma fonte de GMP abre a porta para os fabricantes de medicamentos, "disse Tour, que liderou o projeto com o neurologista da A&M Thomas Kent e o bioquímico UTHealth Ah-Lim Tsai. "Embora o carvão fosse eficaz, um problema é que ele pode ter uma variedade de elementos metálicos tóxicos e impurezas que não são consistentes nas amostras. E os aglomerados feitos de nanotubos de carbono são muito caros. "
As nanozimas reveladoras são preparadas a partir de pó, carvão vegetal oxidado por tratamento com ácido nítrico altamente concentrado. As nanozimas estão repletas de grupos funcionais contendo oxigênio que explodem os superóxidos em solução.
Tour observou que as nanozimas são capazes de atravessar as membranas das mitocôndrias das células para extinguir uma importante fonte de radicais livres sem matar as próprias células. "Publicamos um artigo sobre isso recentemente, ", disse ele." Isso parece ser realmente importante para saber por que eles funcionam tão bem em lesões cerebrais traumáticas e derrames. "
Os pesquisadores observaram que pode valer a pena estudar a aplicação de suas nanozimas para tratar as tempestades de citocinas - uma resposta excessiva do sistema imunológico à infecção - suspeita de contribuir para danos a tecidos e órgãos em pacientes com COVID-19.
"Embora especulativo de que essas partículas serão úteis no COVID-19, se a administração for cronometrada corretamente, eles podem reduzir os radicais nocivos que acompanham a tempestade de citocinas e podem ser ainda mais quimicamente modificados para reduzir outras características causadoras de lesões desta doença, "Kent disse.
