Neurodegenerativni poremećaji, uključujući Alchajmerovu, Parkinsonovu i Hantingtonovu bolest, pogađaju milione ljudi u Sjedinjenim Državama, a troškovi brige o ljudima koji žive sa ovim stanjima iznose stotine milijardi dolara svake godine.
Sada, istraživači sa Univerziteta Teksas u El Pasu možda su potencijalno pronašli rešenje u korišćenom talogu kafe – materijalu koji se svakodnevno odbacuje iz domova i preduzeća širom sveta.
Tim koji je predvodio Jiotish Kumar, student doktorskih studija na Odseku za hemiju i biohemiju, a pod nadzorom dr Maheša Narajana, profesora i člana Kraljevskog hemijskog društva na istom odseku, otkrio je da je na bazi kofeinske kiseline Ugljenične kvantne tačke (CACKD), koje se mogu dobiti iz istrošenog taloga kafe, imaju potencijal da zaštite moždane ćelije od oštećenja uzrokovanih nekoliko neurodegenerativnih bolesti — ako je stanje izazvano faktorima kao što su gojaznost, starost i izloženost pesticidima i drugim toksične hemikalije za životnu sredinu.
„Ugljenične kvantne tačke na bazi kafeinske kiseline imaju potencijal da budu transformativne u lečenju neurodegenerativnih poremećaja“, rekao je Kumar. „To je zato što nijedan od trenutnih tretmana ne rešava bolesti; oni samo pomažu u upravljanju simptomima. Naš cilj je da pronađemo lek tako što ćemo se baviti atomskim i molekularnim osnovama koje pokreću ova stanja.“
Neurodegenerativne bolesti prvenstveno karakteriše gubitak neurona ili moždanih ćelija. Oni inhibiraju sposobnost osobe da obavlja osnovne funkcije kao što su pokreti i govor, kao i komplikovanije zadatke uključujući funkcije bešike i creva i kognitivne sposobnosti.
Poremećaji, kada su u ranoj fazi i uzrokovani su načinom života ili faktorima životne sredine, dele nekoliko osobina. To uključuje povišene nivoe slobodnih radikala — štetnih molekula za koje se zna da doprinose drugim bolestima kao što su rak, srčana oboljenja i gubitak vida — u mozgu, i agregaciju fragmenata proteina koji formiraju amiloid koji može dovesti do plakova ili fibrila u mozak.
Kumar i njegove kolege su otkrili da su CACKD neuroprotektivni u eksperimentima u epruvetama, ćelijskim linijama i drugim modelima Parkinsonove bolesti kada je poremećaj bio uzrokovan pesticidom zvanim parakvat. Tim je primetio da su CACKD bili u stanju da uklone slobodne radikale ili da spreče njihovo oštećenje i inhibiraju agregaciju fragmenata amiloidnog proteina bez izazivanja značajnih neželjenih efekata.
Tim pretpostavlja da kod ljudi, u vrlo ranoj fazi stanja kao što su Alchajmerova ili Parkinsonova bolest, tretman zasnovan na CACKD-ima može biti efikasan u prevenciji potpune bolesti.
„Ključno je da se pozabavimo ovim poremećajima pre nego što dođu u kliničku fazu“, rekao je Narajan. „U tom trenutku, verovatno je prekasno. Bilo koji trenutni tretman koji može da reši uznapredovale simptome neurodegenerativne bolesti jednostavno je van mogućnosti većine ljudi. Naš cilj je da pronađemo rešenje koje može sprečiti većinu slučajeva ovih stanja u jednom trenutku. trošak koji je podnošljiv za što više pacijenata.“
Kafeinska kiselina pripada porodici jedinjenja koja se nazivaju polifenoli, koja su jedinjenja na biljnoj bazi poznata po svojim antioksidativnim svojstvima ili svojstvima uklanjanja slobodnih radikala. Kafeinska kiselina je jedinstvena jer može da prodre kroz krvno-moždanu barijeru i tako može da izvrši svoje efekte na ćelije unutar mozga, rekao je Narajan.
Proces koji tim koristi za ekstrakciju CACKD-a iz korišćenog taloga kafe smatra se „zelenom hemijom“, što znači da je ekološki prihvatljiv. U svojoj laboratoriji, tim „kuva“ uzorke taloga kafe na 200° tokom četiri sata da bi preorijentisao strukturu ugljenika kafeinske kiseline i formirao CACKD. Samo obilje taloga od kafe je ono što proces čini i ekonomičnim i održivim, rekao je Narajan.
Pored Kumara, desetine diplomiranih i osnovnih studenata UTEP-a radilo je na ovom projektu sa Narajanom, uključujući Sofiju Delgado, bivšu studentkinju UTEP-a koja sada radi na doktoratu. na Univerzitetu Jejl.
Narajan i Kumar su rekli da znaju da je cilj još daleko. Ali, za sada, oni idu napred na putu koji na kraju može dovesti do leka – možda pilule – koji može sprečiti ogromnu većinu neurodegenerativnih poremećaja koji su uzrokovani faktorima koji nisu genetski.
