Mnogo pre nego što se pojave simptomi neurodegeneracije, moždana tkiva polako propadaju pod salvom hemijskih napada.
Jačanje našeg nervnog sistema protiv takvih napada zahteva krijumčarenje neke vrste zaštite preko strašne granice koja se zove krvno-moždana barijera.
Sićušna čestica napravljena od jedinjenja koja se nalaze u odbačenom mlevenu kafe jednostavno bi mogla biti na visini zadatka.
Istraživači sa Univerziteta Teksas u El Pasu (UTEP) pokazali su u laboratorijskim testovima da je njihov specijalno formulisani materijal više nego sposoban da obriše vrste supstanci koje izazivaju degeneraciju nervnih ćelija što dovodi do stanja poput demencije i Parkinsonove bolesti.
„Od ključnog je značaja da se pozabavimo ovim poremećajima pre nego što stignu u kliničku fazu“, kaže UTEP hemičar i prvi autor studije, Maheš 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.“
Među brojnim uzrocima neurodegeneracije koji doprinose su mnoštvo faktora životne sredine, uključujući različite herbicide i pesticide. Jedan ozloglašen primer je široko korišćeni parakvat protiv korova.
Uprkos brojnim studijama koje povezuju ovu hemikaliju sa povećanim rizikom od razvoja Parkinsonove bolesti – rizik za koji je švajcarski proizvođač parakvata navodno znao još od 1960-ih – herbicid se sve više koristi zajedno sa drugim herbicidima za suzbijanje štetočina useva.
Unutar nervnog sistema, talenat parakvata da katalizuje stvaranje superoksidnih slobodnih radikala može pokrenuti lanac reakcija koje dovode do smrti neurona.
Borba protiv tih slobodnih radikala upotrebom antioksidanata može dati nervnim ćelijama šansu da se bore. Postoji samo jedan problem – krvno-moždana barijera je previše dobra u svom poslu, sprečavajući većinu antioksidanata koje možemo da napunimo u našoj ishrani da prodre duboko u naš mozak.
Kafeinska kiselina je značajan izuzetak. Antioksidans koji se nalazi u vinu, jabukama i, naravno, kafi, njegova mogućnost otkrivanja u kičmenoj tečnosti sugeriše da bi u nekim koncentracijama mogao da prođe kroz ograde našeg nervnog sistema.
Da bi dali podsticaj kung-fuu koji se bori protiv superoksida kafeinske kiseline, Narajan i njegov tim su transformisali jedinjenje u nešto što se zove kvantna tačka.
Prečnika samo nekoliko nanometara, ovi sitni komadići imaju elektromagnetna svojstva koja omogućavaju da kvantni efekti sijaju, čineći ih praktičnim u tehnologijama koje se oslanjaju na optičke izlaze koji se mogu podesiti.
U ovom slučaju, pečenje otpada kafe u ugljenične kvantne tačke kafeinske kiseline (CACKD) obogaćuje elektromagnetne veze unutar molekula koji se nazivaju sp2-mreža, pomažući im ne samo da efikasnije brišu radikale, već i da potencijalno prođu kroz krvno-moždanu barijeru sa većim ublažiti, lakoca.
Analizirajući fizičke karakteristike njihovih CACKD-a i sprovodeći seriju testova na ćelijskim linijama dobijenim od humanog neuroblastoma, istraživači su pokazali da je njihovo okretanje kafeinske kiseline efikasno u sprečavanju zgrušavanja proteina koji su tipično povezani sa neurodegeneracijom.
Znati da terapeutsko jedinjenje radi u staklenoj posudi nije isto što i demonstriranje uspeha u ljudskom telu, naravno. Ali činjenica da se CACKD mogu lako proizvesti od lako dostupnog otpadnog materijala samo doprinosi njihovoj privlačnosti.
„Ugljenične kvantne tačke na bazi kafeinske kiseline imaju potencijal da budu transformativne u lečenju neurodegenerativnih poremećaja“, kaže vođa istraživačkog tima, UTEP hemičar Jiotish 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.“
