p Fatias do cérebro de camundongos que receberam terapia nano-fotossintética (direita) têm menos neurônios danificados, mostrado em verde, do que os ratos de controle (esquerda). Crédito:Adaptado de Nano Letras 2021, DOI:10.10.21 / acs.nanolett.1c00719
p Os vasos sanguíneos bloqueados no cérebro de pacientes com derrame impedem que o sangue rico em oxigênio chegue às células, causando graves danos. As plantas e alguns micróbios produzem oxigênio por meio da fotossíntese. E se houvesse uma maneira de fazer a fotossíntese acontecer no cérebro dos pacientes? Agora, pesquisadores relatando em ACS '
Nano Letras fizeram exatamente isso em células e camundongos, usando algas azul-esverdeadas e nanopartículas especiais, em uma demonstração de prova de conceito. p Os acidentes vasculares cerebrais resultam na morte de 5 milhões de pessoas em todo o mundo todos os anos, de acordo com a Organização Mundial da Saúde. Outros milhões sobrevivem, mas muitas vezes sofrem de deficiências, como dificuldades com a fala, engolir ou memória. A causa mais comum é o bloqueio dos vasos sanguíneos do cérebro, e a melhor maneira de prevenir danos cerebrais permanentes causados por esse tipo de derrame é dissolver ou remover cirurgicamente o bloqueio o mais rápido possível. Contudo, essas opções funcionam apenas dentro de uma janela de tempo estreita após a ocorrência do derrame e podem ser arriscadas. Algas verde-azuladas, tal como
Synechococcus elongatus , foram estudados anteriormente para tratar a falta de oxigênio no tecido cardíaco e tumores usando fotossíntese. Mas a luz visível necessária para acionar os micróbios não consegue penetrar no crânio, e embora a luz infravermelha próxima possa passar, é insuficiente para alimentar diretamente a fotossíntese. Nanopartículas de "conversão ascendente", frequentemente usado para imagens, pode absorver fótons próximos ao infravermelho e emitir luz visível. Então, Lin Wang, Zheng Wang, Guobin Wang e colegas da Universidade Huazhong de Ciência e Tecnologia queriam ver se eles poderiam desenvolver uma nova abordagem que um dia pudesse ser usada para pacientes com derrame combinando essas partes—
S. elongatus , nanopartículas e luz infravermelha próxima - em um novo sistema "nano-fotossintético".
p Os pesquisadores emparelharam
S. elongatus com nanopartículas de conversão ascendente de neodímio que transformam a luz infravermelha que penetra no tecido em um comprimento de onda visível que os micróbios podem usar para fotossintetizar. Em um estudo celular, eles descobriram que a abordagem de nano-fotossíntese reduziu o número de neurônios que morreram após a privação de oxigênio e glicose. Eles então injetaram os micróbios e nanopartículas em ratos com artérias cerebrais bloqueadas e os expuseram à luz infravermelha. A terapia reduziu o número de neurônios morrendo, melhorou a função motora dos animais e até ajudou novos vasos sanguíneos a começarem a crescer. Embora este tratamento ainda esteja em fase de testes em animais, tem a promessa de avançar algum dia em direção aos ensaios clínicos em humanos, dizem os pesquisadores.