Os vasos sanguaneos bloqueados no cérebro de pacientes com derrame impedem que o sangue rico em oxigaªnio chegue a s células, causando danos graves. As plantas e alguns micróbios produzem oxigaªnio por meio da fotossantese.

Fatias do cérebro de ratos que receberam terapia nano-fotossintanãtica (a direita) tem menos neura´nios danificados, mostrados em verde, do que os ratos de controle (a esquerda). Crédito: Adaptado de Nano Letters 2021, DOI: 10.10.21 / acs.nanolett.1c00719
Os vasos sanguaneos bloqueados no cérebro de pacientes com derrame impedem que o sangue rico em oxigaªnio chegue a s células, causando danos graves. As plantas e alguns micróbios produzem oxigaªnio por meio da fotossantese. E se houvesse uma maneira de fazer a fotossantese 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 nanopartaculas 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 éo bloqueio dos vasos sanguaneos do cérebro, e a melhor maneira de prevenir danos cerebrais permanentes causados ​​por esse tipo de derrame édissolver ou remover cirurgicamente o bloqueio o mais rápido possível. No entanto, essas opções funcionam apenas dentro de uma janela de tempo estreita após a ocorraªncia do derrame e podem ser arriscadas. Algas verde-azuladas, como Synechococcus elongatus , foram estudadas anteriormente para tratar a falta de oxigaªnio no tecido cardaaco e tumores por meio da fotossantese. Mas a luz visível necessa¡ria para acionar os micróbios não pode penetrar no cra¢nio e, embora quasea luz infravermelha pode passar, éinsuficiente para alimentar diretamente a fotossantese. Nanopartaculas de "conversão ascendente", frequentemente usadas para geração de imagens, podem absorver fa³tons pra³ximos 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 , nanopartaculas e quase luz infravermelha - em um novo sistema "nano-fotossintanãtico".
Os pesquisadores emparelharam S. elongatus com nanopartaculas de conversão ascendente de neodamio 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-fotossantese reduziu o número de neura´nios que morreram após a privação de oxigaªnio e glicose. Eles então injetaram os micróbios e nanopartaculas em ratos com artanãrias cerebrais bloqueadas e os expuseram a luz infravermelha. A terapia reduziu o número de neura´nios moribundos, melhorou a função motora dos animais e atéajudou novos vasos sanguaneos a comea§arem a crescer. Embora este tratamento ainda esteja em fase de testes em animais, ele promete avana§ar algum dia em direção aos testes clínicos em humanos, dizem os pesquisadores.