Mucho antes de que aparezcan los síntomas de la neurodegeneración, los tejidos del cerebro están fallando lentamente bajo una avalancha de ataques químicos.
Reforzar nuestro sistema nervioso contra tales ataques requiere contrabandear algún tipo de protección a través de un límite formidable llamada barrera hematoencefálica.
Una pequeña partícula formada a partir de compuestos encontrados en desechos café grinds podría estar a la altura del trabajo.
Investigadores de la Universidad de Texas en El Paso (UTEP) demostraron en pruebas de laboratorio que su material especialmente formulado era más que capaz de absorber los tipos de sustancias que desencadenan la degeneración de las células nerviosas que conduce a condiciones como la demencia y Parkinson enfermedad.
“Es fundamental abordar estos trastornos antes de que alcancen la etapa clínica”, dice Mahesh Narayan, químico de UTEP y primer autor del estudio.
“En ese momento, probablemente sea demasiado tarde. Cualquier tratamiento actual que pueda abordar los síntomas avanzados de la enfermedad neurodegenerativa simplemente está fuera del alcance de la mayoría de las personas. Nuestro objetivo es encontrar una solución que pueda prevenir la mayoría de los casos de estas enfermedades a un precio razonable. costo que sea manejable para la mayor cantidad de pacientes posible”.
Entre las numerosas causas que contribuyen a la neurodegeneración se encuentran una serie de factores ambientales, incluidos varios herbicidas y pesticidas. Un ejemplo notorio es el herbicida ampliamente utilizado. paraquat.
A pesar de numerosos estudios vinculando la sustancia química con mayor riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson: un riesgo, fabricante suizo de paraquat supuestamente ha sabido acerca de desde la década de 1960 – el herbicida es cada vez más utilizado junto con otros herbicidas para controlar las plagas de los cultivos.
Dentro del sistema nervioso, la capacidad del paraquat para catalizar la formación de radicales libres superóxido puede desencadenar una cadena de reacciones que conducen a la muerte de las neuronas.
Contrarrestar esos radicales libres mediante el uso de antioxidantes podría brindar a las células nerviosas una oportunidad de luchar. Sólo hay un problema: la barrera hematoencefálica es demasiado buena en su trabajo, Previniendo la mayoría de los antioxidantes. podríamos acumular en nuestra dieta al filtrarse profundamente en nuestro cerebro.
ácido cafeico es una notable excepción. Un antioxidante que se encuentra en el vino, las manzanas y, por supuesto, el café, su detectabilidad en el líquido cefalorraquídeo sugiere que podría atravesar las barreras de nuestro sistema nervioso en algunas concentraciones.
Para darle un impulso al kung-fu que combate el superóxido del ácido cafeico, Narayan y su equipo transformaron el compuesto en algo llamado punto cuántico.
Con sólo unos pocos nanómetros de diámetro, estos pequeños fragmentos tienen propiedades electromagnéticas que permiten que los efectos cuánticos brillen, lo que los hace útiles en tecnologías que dependen de salidas ópticas altamente sintonizables.
En este caso, hornear residuos de café en puntos cuánticos de carbono de ácido cafeico (CACQD) enriquece los enlaces electromagnéticos dentro de las moléculas conocidas como red sp2, ayudándolas no sólo a absorber los radicales de manera más eficiente, sino también potencialmente a atravesar la barrera hematoencefálica con mayor facilidad. facilidad.
Al analizar las características físicas de sus CACQD y realizar una serie de pruebas en líneas celulares derivadas de neuroblastoma humano, los investigadores demostraron que su giro sobre el ácido cafeico era eficaz para impedir la agrupación de proteínas típicamente asociadas con la neurodegeneración.
Por supuesto, saber que un compuesto terapéutico funciona en un plato de vidrio no es lo mismo que demostrar su éxito en un cuerpo humano. Pero el hecho de que los CACQD puedan producirse fácilmente a partir de una material de desecho fácilmente disponible sólo aumenta su atractivo.
“Los Carbon Quantum Dots a base de ácido cafeico tienen el potencial de ser transformadores en el tratamiento de trastornos neurodegenerativos”. dice el líder del equipo de investigación, el químico de UTEP Jyotish Kumar.
“Esto se debe a que ninguno de los tratamientos actuales resuelve las enfermedades; sólo ayudan a controlar los síntomas. Nuestro objetivo es encontrar una cura abordando los fundamentos atómicos y moleculares que impulsan estas enfermedades”.
Esta investigación fue publicada en Investigación ambiental.