Ricerche

Dei ricercatori hanno creato una terapia economica e sostenibile.

I disturbi neurodegenerativi, che includono il morbo di Alzheimer (MA), di Parkinson (MP) e l'Huntington, colpiscono milioni di persone negli Stati Uniti e il costo della cura delle persone che vivono con queste condizioni raggiunge fino a centinaia di miliardi di dollari ogni anno, secondo l'Alzheimer's Association.

Ora, ricercatori dell'Università del Texas di El Paso potrebbero potenzialmente aver trovato, in uno studio pubblicato su Environmental Research, una soluzione nei fondi del caffè, un materiale che viene scartato nelle case e nelle aziende di tutto il mondo ogni giorno.

Un team guidato dal dottorando Jyotish Kumar, e supervisionato da prof. Mahesh Narayan PhD, del Dipartimento di Chimica e Biochimica, ha scoperto che 'pallini quantici di carbonio basati su acido caffeico' (CACQD, caffeic-acid based Carbon Quantum Dots), che possono derivare dai fondi di caffè, hanno il potenziale di proteggere le cellule cerebrali dal danno causato da diverse malattie neurodegenerative, se la condizione è innescata da fattori come obesità, età ed esposizione ai pesticidi e altre sostanze chimiche ambientali tossiche (quindi non da fattori genetici).

"I CACQD hanno il potenziale di essere trasformativi nel trattamento dei disturbi neurodegenerativi", ha detto Kumar. “Questo perché nessuno dei trattamenti attuali risolve le malattie, ma aiutano solo a gestire i sintomi. Il nostro obiettivo è trovare una cura affrontando le basi atomiche e molecolari che guidano queste condizioni".

Le malattie neurodegenerative sono caratterizzate in gran parte dalla perdita di neuroni, le cellule cerebrali. Inibiscono la capacità di una persona di svolgere funzioni di base come movimento e linguaggio, nonché compiti più complicati come le funzioni vescicale e intestinale e le capacità cognitive.

I disturbi, quando sono nella fase iniziale e sono causati da uno stile di vita o da fattori ambientali, condividono diversi tratti: livelli elevati di radicali liberi (molecole dannose che sono note per contribuire ad altre malattie come il cancro, le malattie cardiache e la perdita di visione) nel cervello e l'aggregazione di frammenti di proteine che possono portare a placche o fibrille nel cervello.

Kumar e i suoi colleghi hanno scoperto che i CACQD erano neuroprotettivi attraverso esperimenti di provetta, linee cellulari e altri modelli di MP, quando il disturbo era causato da un pesticida chiamato paraquat. I CACQD, ha osservato il team, hanno rimosso i radicali liberi o impedito loro di causare danni e hanno inibito l'aggregazione di frammenti di proteine amiloidi senza causare effetti collaterali significativi.

Negli esseri umani, il team ipotizza che nella fase molto precoce di condizioni come il MA o l'MP un trattamento basato sui CACQD può essere efficace nel prevenire la malattia vera e propria.

"È fondamentale affrontare questi disturbi prima di raggiungere la fase clinica", ha detto Narayan. “A quel punto, è probabilmente troppo tardi. Qualsiasi trattamento attuale che affronta i sintomi avanzati della malattia neurodegenerativa è semplicemente oltre i mezzi della maggior parte delle persone. Il nostro obiettivo è elaborare una soluzione in grado di impedire una gran parte dei casi di queste condizioni a un costo gestibile per il maggior numero possibile di pazienti".

L'acido caffeico appartiene a una famiglia di composti chiamati polifenoli, che sono composti vegetali noti per le loro proprietà antiossidanti o di eliminazione dei radicali liberi. L'acido caffeico è unico perché può penetrare la barriera emato-encefalica ed è quindi in grado di esercitare i suoi effetti sulle cellule all'interno del cervello, ha detto Narayan.

Il processo usato dal team per estrarre i CACQD dai fondi del caffè è considerato 'chimica verde', cioè rispettoso dell'ambiente. Nel suo laboratorio, il team 'cucina' campioni di fondi di caffè a 200 gradi per quattro ore per riorientare la struttura del carbonio dell'acido caffeico e formare CACQD. L'enorme abbondanza di fondi di caffè è ciò che rende il processo sia economico che sostenibile, ha detto Narayan.

I ricercatori ora cercheranno finanziamenti aggiuntivi per supportare ulteriori test. Narayan e Kumar hanno entrambi detto di sapere che il traguardo è ancora lontano. Ma, per ora, stanno andando avanti in un viaggio che alla fine può portare a un farmaco - forse una pillola - che può impedire la stragrande maggioranza dei disturbi neurodegenerativi causati da fattori diversi dalla genetica.