Os vasos sanguíneos bloqueados no cérebro de pacientes com derrame impedem que o sangue rico em oxigênio chegue às células, causando danos graves. As plantas e alguns micróbios produzem oxigênio por meio da fotossíntese. E se houvesse uma maneira de fazer a fotossíntese acontecer no cérebro dos pacientes? Agora, pesquisadores relatando em Nano Letters da ACS fizeram exatamente isso em células e em camundongos, usando algas azul-esverdeadas e nanopartículas especiais, em uma demonstração de prova de conceito.

Os acidentes vasculares cerebrais resultam na morte de 5 milhões de pessoas em todo o mundo todos os anos, de acordo com a Organização Mundial de Saúde. Outros milhões sobrevivem, mas muitas vezes sofrem de deficiências, como dificuldades de fala, deglutição ou de memória. A causa mais comum é o bloqueio dos vasos sanguíneos do cérebro, e a melhor maneira de prevenir danos cerebrais permanentes causados ​​por esse tipo de derrame é dissolver ou remover cirurgicamente o bloqueio o mais rápido possível. No entanto, essas opções funcionam apenas dentro de uma janela de tempo estreita após a ocorrência do derrame e podem ser arriscadas. Algas verde-azuladas, como Synechococcus elongatus , foram estudadas anteriormente para tratar a falta de oxigênio no tecido cardíaco e tumores por meio da fotossíntese. Mas a luz visível necessária para acionar os micróbios não pode penetrar no crânio e, embora quasea luz infravermelha pode passar, é insuficiente para alimentar diretamente a fotossíntese. Nanopartículas de "conversão ascendente", frequentemente usadas para geração de imagens, podem absorver fótons próximos ao infravermelho e emitir luz visível . Então, Lin Wang, Zheng Wang, Guobin Wang e colegas da Universidade Huazhong de Ciência e Tecnologia queriam ver se eles poderiam desenvolver uma nova abordagem que pudesse algum dia ser usada para pacientes com derrame combinando essas partes - S. elongatus , nanopartículas e quase luz infravermelha - em um novo sistema "nano-fotossintético".

Os pesquisadores emparelharam S. elongatus com nanopartículas de conversão ascendente de neodímio que transformam a luz infravermelha que penetra no tecido em um comprimento de onda visível que os micróbios podem usar para fotossintetizar. Em um estudo celular, eles descobriram que a abordagem de nano-fotossíntese reduziu o número de neurônios que morreram após a privação de oxigênio e glicose. Eles então injetaram os micróbios e nanopartículas em ratos com artérias cerebrais bloqueadas e os expuseram à luz infravermelha. A terapia reduziu o número de neurônios moribundos, melhorou a função motora dos animais e até ajudou novos vasos sanguíneos a começarem a crescer. Embora este tratamento ainda esteja em fase de testes em animais, ele promete avançar algum dia em direção aos testes clínicos em humanos, dizem os pesquisadores.