Πολύ πριν εμφανιστούν νευροεκφυλιστικά συμπτώματα ασθενειών, όπως η άνοια και η νόσος του Πάρκινσον, οι ιστοί του εγκεφάλου αρχίζουν να αντιμετωπίζουν πρόβλημα από ένα μπαράζ χημικών επιθέσεων. Η ενίσχυση του νευρικού μας συστήματος έναντι τέτοιων επιθέσεων απαιτεί να επιστρατεύσουμε κάποιου είδους προστασία σε ένα ανυπέρβλητο εμπόδιο που ονομάζεται αιματοεγκεφαλικός φραγμός.
Ένα μικροσκοπικό σωματίδιο φτιαγμένο από ενώσεις που βρίσκονται στο κατακάθι του καφέ μπορεί να είναι ακριβώς αυτή η προστασία που χρειαζόμαστε, σύμφωνα με νέα μελέτη.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τέξας (UTEP) απέδειξαν σε εργαστηριακές δοκιμές ότι το ειδικά διαμορφωμένο υλικό τους ήταν κάτι παραπάνω από ικανό να «καθαρίσει» τα είδη των ουσιών που πυροδοτούν τον εκφυλισμό των νευρικών κυττάρων και οδηγούν σε άνοια και νόσο του Πάρκινσον.
«Είναι κρίσιμο να αντιμετωπιστούν αυτές οι διαταραχές προτού φτάσουν στο κλινικό στάδιο», λέει ο χημικός του UTEP και συγγραφέας της μελέτης, Mahesh Narayan.
Και συνέχισε: «Σε εκείνο το σημείο, είναι πιθανό να είναι πολύ αργά. Οποιεσδήποτε τρέχουσες θεραπείες που μπορούν να αντιμετωπίσουν προχωρημένα συμπτώματα νευροεκφυλιστικής νόσου είναι απλώς πέρα από τις οικονομικές δυνατότητες των περισσότερων ανθρώπων. Στόχος μας είναι να βρούμε μια λύση που μπορεί να αποτρέψει τις περισσότερες περιπτώσεις αυτών των καταστάσεων με ένα κόστος που είναι διαχειρίσιμο για όσο το δυνατόν περισσότερους ασθενείς».
Μεταξύ των πολυάριθμων αιτιών που συμβάλλουν στον νευροεκφυλισμό είναι μια σειρά περιβαλλοντικών παραγόντων, συμπεριλαμβανομένων διαφόρων ζιζανιοκτόνων και φυτοφαρμάκων. Ένα γνωστό παράδειγμα είναι το ευρέως χρησιμοποιούμενο paraquat.
Παρά τις πολυάριθμες μελέτες που συνδέουν τη χημική ουσία με τον αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης της νόσου του Πάρκινσον – έναν κίνδυνο που φέρεται να γνωρίζει ο Ελβετός κατασκευαστής του paraquat από τη δεκαετία του 1960 – το ζιζανιοκτόνο χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο μαζί με άλλα ζιζανιοκτόνα για τη διαχείριση των παρασίτων των καλλιεργειών.
Μέσα στο νευρικό σύστημα, το ταλέντο του paraquat να καταλύει το σχηματισμό ελεύθερων ριζών υπεροξειδίου μπορεί να προκαλέσει μια αλυσίδα αντιδράσεων που οδηγεί στο θάνατο των εγκεφαλικών νευρώνων.
Η καταπολέμηση αυτών των ελεύθερων ριζών μέσω της χρήσης αντιοξειδωτικών θα μπορούσε να δώσει στα νευρικά κύτταρα μια ευκαιρία να προστατευθούν. Υπάρχει μόνο ένα πρόβλημα – ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός είναι πολύ καλός στη δουλειά του, εμποδίζοντας τα περισσότερα αντιοξειδωτικά που μπορεί να φορτώσουμε στη διατροφή μας να εισχωρήσουν βαθιά στον εγκέφαλό μας.
Το καφεϊκό οξύ είναι, όμως, μια αξιοσημείωτη εξαίρεση. Είναι ένα αντιοξειδωτικό που βρίσκεται στο κρασί, τα μήλα και τον καφέ. Η ανιχνευσιμότητα του στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό υποδηλώνει ότι μπορεί να περάσει μέσα από τους «φράκτες» του νευρικού μας συστήματος σε ορισμένες συγκεντρώσεις.
Για να δώσουν ώθηση στο καφεϊκό οξύ να καταπολεμήσει το υπεροξείδιο, ο Narayan και η ομάδα του μετέτρεψαν την ένωση σε κάτι που ονομάζεται κβαντική κουκκίδα.
Μόλις λίγα νανόμετρα σε πλάτος, αυτά τα μικροσκοπικά κομμάτια έχουν ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες που επιτρέπουν στα κβαντικές επιδράσεις να περνούν. Αυτό τα κάνει εύχρηστα σε τεχνολογίες που βασίζονται σε εξαιρετικά ρυθμιζόμενες οπτικές εξόδους.
Σε αυτήν την περίπτωση, το ψήσιμο στο κατακάθι του καφέ που οδηγεί σε αυτές τις κβαντικές κουκκίδες άνθρακα (CACQD) εμπλουτίζει τους ηλεκτρομαγνητικούς δεσμούς στα μόρια που αναφέρονται ως δίκτυο sp2. Έτσι τα βοηθάει να «καθαρίζουν» τις ελεύθερες ρίζες πιο αποτελεσματικά αλλά ενδεχομένως να γλιστρούν μέσω του αιματοεγκεφαλικού φραγμού με μεγαλύτερη ευκολία.
Αναλύοντας τα φυσικά χαρακτηριστικά των CACQD και πραγματοποιώντας μια σειρά δοκιμών σε κυτταρικές σειρές που προέρχονται από ανθρώπινο νευροβλάστωμα, οι ερευνητές έδειξαν ότι η περιστροφή τους στο καφεϊκό οξύ ήταν αποτελεσματική στην παρεμπόδιση της συσσώρευσης πρωτεϊνών που συνήθως σχετίζονται με τον νευροεκφυλισμό.
Βέβαια εάν γνωρίζεις ότι μια θεραπευτική ένωση λειτουργεί στο εργαστήριο αυτό δεν σημαίνει ότι θα λειτουργήσει στο ανθρώπινο σώμα. Αλλά το γεγονός ότι τα CACQD μπορούν να παραχθούν εύκολα από ένα άμεσα διαθέσιμο απόβλητο τα κάνει ακόμη πιο ελκυστικά για την θεραπεία των νευροεκφυλιστικών ασθενειών.
«Οι κβαντικές κουκκίδες άνθρακα με βάση το καφεϊκό οξύ έχουν τη δυνατότητα να μεταμορφωθούν στη θεραπεία νευροεκφυλιστικών διαταραχών», λέει ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, χημικός του UTEP Jyotish Kumar.
«Αυτό συμβαίνει επειδή καμία από τις τρέχουσες θεραπείες δεν επιλύει τα προβλήματα των ασθενειών. Βοηθούν μόνο στη διαχείριση των συμπτωμάτων. Στόχος μας είναι να βρούμε μια θεραπεία αντιμετωπίζοντας τα ατομικά και μοριακά υποστρώματα που δίνουν ώθηση σε αυτές τις καταστάσεις» τόνισε ο Jyotish Kumar.
