Cientistas do Centro de Ciências da Saúde da Texas A&M University (Texas A&M Health) descobriram que um material de carbono nanométrico derivado da oxidação de fontes ricas em carbono poderia ser usado para tratar a síndrome de Down e outros distúrbios associados a altos níveis de sulfeto de hidrogênio.



Sulfeto de hidrogênio (H₂ S) é conhecido principalmente como um subproduto da produção de petróleo que se caracteriza por um cheiro de “ovo podre”. Este gás nocivo também é produzido naturalmente a partir da decomposição anaeróbica, ou fermentação, da matéria orgânica – quando as bactérias decompõem o estrume animal, os resíduos alimentares e outras matérias orgânicas na ausência de oxigénio.

O sulfeto de hidrogênio é sintetizado em organismos vivos, onde desempenha um papel vital na função óssea, cerebral, hepática e renal, além de regular a dilatação dos vasos sanguíneos e complementar a cadeia de transporte de elétrons.

Uma das condições mais conhecidas associadas a altos níveis de sulfeto de hidrogênio é a síndrome de Down. Esta doença genética está associada a um declínio na função de muitos sistemas ao longo do tempo, incluindo os sistemas músculo-esquelético e nervoso. Estudos anteriores levantaram a hipótese de que a redução dos níveis de H₂ circulante S pode melhorar a função em indivíduos com síndrome de Down. No entanto, o sulfureto de hidrogénio é necessário para a função biológica normal, pelo que a inibição directa das enzimas sintetizadoras pode ser prejudicial.

Um estudo inovador e colaborativo liderado pelo Dr. a oxidação de diversas fontes ricas em carbono pode atuar como mediadora de diversas reações terapêuticas e melhorar os resultados em modelos experimentais que vão desde acidente vascular cerebral, sangramento, trauma e toxinas mitocondriais.

Este artigo, publicado na revista Advanced Materials , destaca a capacidade do nanomaterial de carbono de melhorar a função e a sobrevivência em células derivadas da síndrome de Down.

A pesquisa descreve como os nanomateriais de carbono prontamente sintetizados podem fornecer uma nova abordagem para tratar distúrbios de níveis tóxicos de sulfeto de hidrogênio em distúrbios como a síndrome de Down e muitos outros.

Em vez de bloquear a sua produção, o sulfureto de hidrogénio é convertido nos seus metabolitos que oferecem muitas funções favoráveis, tais como modificar proteínas para melhorar a sua capacidade de actuar como antioxidantes. Esses materiais atuam como enzimas sintéticas de tamanho nanométrico, denominadas nanozimas, que até agora não mostraram qualquer toxicidade aparente em vários modelos experimentais diferentes e são bem toleradas, ao mesmo tempo que protegem contra lesões agudas e crônicas.

"Estamos entusiasmados com esta pesquisa porque acreditamos que descobrimos uma maneira de tratar muitas doenças usando materiais à base de carbono e um método de síntese simples e direto", disse Kent. “Esperamos que estes materiais forneçam uma nova abordagem para o tratamento de distúrbios com alto teor de sulfeto de hidrogênio, convertendo-os em metabólitos benéficos, como exemplificado pela síndrome de Down.

“Continuamos descobrindo novas ações, todas as quais até agora são favoráveis ​​e podem ser apenas a ponta do iceberg sobre o que estes materiais podem fazer para apoiar funções biológicas importantes sob condições em que estão ameaçados”, continuou ele.

Mais informações: Paul J. Derry et al, Oxidação de Sulfeto de Hidrogênio em Polissulfeto e Tiossulfato por uma Nanozima de Carbono:Implicações Terapêuticas com Ênfase na Síndrome de Down, Materiais Avançados (2023). DOI:10.1002/adma.202211241
Informações do diário: Materiais Avançados

Fornecido pela Texas A&M University