Usando carvão como um potente antioxidante
Os pesquisadores podem ter encontrado uma maneira de impedir que certas condições médicas sobrecarregassem o sistema antioxidante natural do corpo.
Eventos traumáticos, como lesões cerebrais, derrames e ataques cardíacos, afetam milhões de pessoas a cada ano e podem ser fatais. A Organização Mundial da Saúde (OMS) lista o derrame como o segundo maior assassino do mundo.
Todas essas condições envolvem estresse oxidativo, que é um desequilíbrio corporal entre os níveis de radicais livres e antioxidantes.
No caso de lesões cerebrais traumáticas, o número de radicais livres aumenta, resultando em danos aos tecidos e, potencialmente, disfunção orgânica. Esse desequilíbrio também pode levar a efeitos duradouros de ataque cardíaco e derrame.
A terapia antioxidante é uma maneira de combater o estresse oxidativo. Os pesquisadores ainda estão estudando sua eficácia, mas muitos a consideram um tratamento promissor. No entanto, antioxidantes naturais, como a enzima superóxido dismutase, tendem a ser invadidos por radicais livres chamados espécies reativas de oxigênio (ERO).
Encontrar um antioxidante artificial pode ajudar os antioxidantes naturais do corpo a superarem os ROS – um novo estudo relata uma fonte surpreendente.
A resposta é o carvão, de acordo com cientistas da Rice University, em Houston, TX, do Texas A&M Health Science Center, e da McGovern Medical School, da University of Texas Health Science Center.
Este antioxidante deriva de pontos quânticos de grafeno (GQDs) que os cientistas extraíram do carvão comum em 2013. Esses pontos quânticos são pequenas partículas semicondutoras que os cientistas podem manipular de certas maneiras. O desenvolvimento mais recente mostra que esses pontos podem ajudar a manter o estresse oxidativo distante.
Os químicos descobriram anteriormente que a adição de polietilenoglicol (PEG) a grupos hidrofílicos poderia reduzir o estresse oxidativo. Uma nanopartícula cancelou milhares de moléculas ROS.
Mas o carvão poderia fornecer uma solução muito mais barata e mais conveniente. Os cientistas descobriram que a adição de PEG aos pontos quânticos derivados do carvão era igualmente eficaz. A equipe publicou recentemente suas descobertas no Interfaces e materiais aplicados da ACS Diário.
Os cientistas testaram os pontos de carvão em células vivas retiradas de roedores. Eles mostraram que várias concentrações diferentes pareciam reduzir a atividade de ERO.
Eles viram um efeito positivo mesmo quando administraram os pontos quânticos 15 minutos após a adição de peróxido de hidrogênio às amostras. O peróxido de hidrogênio é um produto químico que induz o estresse oxidativo.
Os pesquisadores extraíram pontos quânticos do carvão betuminoso e antracito. Os primeiros são menores e a equipe descobriu que eles eram menos eficazes como antioxidantes. Os pontos antracitos, por outro lado, poderiam preservar mais células, mesmo em concentrações mais baixas.
Mas em um organismo vivo, “os menores são mais eficazes”, observa James Tour, químico da Rice University. “Os maiores provavelmente também têm problemas para acessar o cérebro.”
Embora os cientistas tenham que fazer mais pesquisas sobre terapia antioxidante, Tour acredita que seu novo trabalho será extremamente benéfico no futuro.
“Substituir nossas nanopartículas por pontos quânticos derivados do carvão torna muito mais simples e mais barato produzir esses materiais potencialmente terapêuticos”, diz ele. “Isso abre a porta para terapias mais facilmente acessíveis”.
“Trabalhar neste projeto foi uma experiência bastante reveladora. Foi fascinante sintetizar, caracterizar e testar essas nanopartículas in vivo e vê-las funcionar. ”
Co-autor principal Kimberly Mendoza
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