Le alghe blu-verdi potrebbero salvare il cervello dopo un ictus, in teoria

Quando i topi hanno un ictus, le alghe blu-verdi possono salvare i neuroni morenti. I batteri iniettati possono produrre ossigeno aggiuntivo grazie alla fotosintesi e contrastare così la mancanza di ossigeno nelle cellule nervose. Questo è ciò che i ricercatori di Wuhan, in Cina, hanno concluso mercoledì con uno studio Nano messaggi Pubblicato. Molto spiritoso, ma per ora sarebbe comunque una scoperta tecnica. Ci sono ancora molti problemi da risolvere prima che l’invenzione possa avere un’applicazione pratica.

Durante un ictus, il flusso sanguigno a una parte del cervello si interrompe, ad esempio a causa di un coagulo in un vaso sanguigno, che fa smettere di funzionare correttamente il cervello. Dopo le malattie cardiache, è la seconda causa di morte più comune al mondo. Dopo un ictus, le cellule nervose del cervello muoiono per mancanza di ossigeno e anidride carbonica accumulata. I due trattamenti già in uso, che sciolgono i coaguli di sangue nei vasi sanguigni, sono efficaci solo nel 5 per cento dei casi perché non vanno somministrati oltre le sei ore dopo l’ictus.

Secondo gli autori, anche la terapia farmacologica è inadeguata perché riduce solo gli effetti della privazione di ossigeno. Sarebbe meglio prevenire l’ipossia stessa. Altri ricercatori hanno già provato a utilizzare biomateriali contenenti ossigeno per fornire ossigeno alle cellule nervose, ma non erano abbastanza efficaci e non hanno ridotto l’anidride carbonica.

Non c’è luce visibile

Mancanza di ossigeno, troppa anidride carbonica: la fotosintesi può fornire una via d’uscita. I ricercatori cinesi hanno iniettato alghe blu e verdi nel cervello dei topi (Synechoccoccus elongatus), Che sono batteri che convertono l’anidride carbonica in ossigeno mediante la fotosintesi. Il grosso problema è che è buio all’interno del cranio. La luce visibile non penetra. La luce a infrarossi può farlo meglio, ma ha un’energia molto bassa per avviare la fotosintesi. Questo è il motivo per cui i ricercatori associano i batteri alle cosiddette nanoparticelle “upconversion”. Questa molecola assorbe due o più fotoni – fasci di luce – di minore energia ed emette solo un fotone di luce visibile. L’energia di questa luce è abbastanza alta per iniziare a produrre ossigeno per i batteri. I ricercatori hanno anche dimostrato che potrebbe funzionare nella pratica: l’iniezione di alghe blu-verdi con nanoparticelle ha ridotto la morte cellulare nei topi e il recupero sembra avvenire a lungo termine.

“Gli autori hanno sistematicamente lavorato bene in molte aree e hanno dimostrato la fattibilità pratica in un modello animale”, afferma Michel Heiger. È professore di fotonanomica all’Università di Utrecht. “Tecnicamente il pezzo è ben posizionato.”

Studenti della scuola superiore

Rick Dejkuisen sospetta che la “traduzione” da topo a essere umano non sia priva di problemi. È professore di neuroimaging presso la stessa università. “È uno studio impressionante e originale, ma ci sono alcuni ostacoli nelle procedure sperimentali”. Ad esempio, i ricercatori non hanno sufficientemente “randomizzato” gli animali sperimentali, assicurando che il gruppo di prova somigliasse il più possibile al gruppo di controllo. “Questo è altamente raccomandato in tale ricerca preclinica oggi – e con una buona ragione.” Resta la domanda se l’iniezione di batteri non provochi tossicità cerebrale.

“Mi dispiace segnalarlo, ma la traduzione in clinica dovrà affrontare una barriera insormontabile”, aggiunge Heiger. È ancora difficile far brillare una luce sul cervello, compresa la luce a infrarossi. Per l’esame finale di fisica, gli studenti delle scuole superiori familiarizzano con Lambert-Pierre Law, che afferma che l’intensità della luce diminuisce sempre di più all’aumentare della luminosità della luce nel materiale. “Questo è un punto importante che molti biologi ignorano”, afferma Heiger, che ritiene che lo studio sia essenzialmente tecnicamente intelligente – l’applicazione è lontana da questo. “Far entrare una luce millimetrica nel cervello dei topi è facile. Le aree dell’infarto sono molto più profonde negli esseri umani. È probabile che il cranio umano sia così spesso che ci sarà una produzione insufficiente di ossigeno”.