(Phys.org)—La forma più comune di ictus è causata da un'improvvisa riduzione del flusso sanguigno al cervello (ischemia) che porta a un apporto inadeguato di ossigeno e sostanze nutritive. Questi cosiddetti ictus ischemici sono una delle principali cause di morte e disabilità nelle nazioni industrializzate. Se non sono immediatamente sanati dall'intervento medico, aree del cervello possono morire. Nella rivista Angewandte Chemie, I ricercatori coreani hanno ora proposto un nuovo approccio per il trattamento supplementare:le nanoparticelle di Ceria potrebbero intrappolare i composti reattivi dell'ossigeno che derivano dall'ischemia e causare la morte delle cellule.

Quando il flusso sanguigno alle aree del cervello è limitato, composti reattivi dell'ossigeno come anioni radicali superossido (O2 ^{• –} ), acqua ossigenata (H ₂ oh ₂ ), e radicali idrossilici (HO ^{• –} ) si formano e si accumulano. Queste specie causano danni ossidativi e sono responsabili del danno tissutale e della morte cellulare durante un ictus. Le connessioni nervose e le unità neurovascolari vengono distrutte e la funzione del cervello in queste aree si interrompe. Nonostante i vari trattamenti che combattono principalmente le cause della riduzione del flusso sanguigno, come la trombosi, non c'è stato modo di proteggere i nervi dal danno ossidativo dopo un ictus ischemico acuto. Seung-Hoon Lee, Taeghwan Hyeon, e il loro team della Seoul National University sperano che le nanoparticelle di ceria possano rappresentare un nuovo approccio per il trattamento.

Le cellule contengono enzimi in grado di scomporre le specie reattive dell'ossigeno:superossido dismutasi, che convertono gli anioni superossido in perossido di idrogeno; e catalasi, che scinde il perossido di idrogeno. Le nanoparticelle di Ceria possono fare entrambe le cose. Come funziona? Il cerio nei cristalli di ceria è presente sotto forma di Ce ⁴⁺ . Però, se la dimensione delle particelle viene ridotta a pochi nanometri di diametro, alcuni punti sulla superficie mancano di atomi di ossigeno. Questi luoghi hanno Ce ³⁺ Invece, che può essere facilmente ridotto a Ce ⁴⁺ e può legare reversibilmente l'ossigeno.

I ricercatori hanno trattato le colture cellulari con una sostanza che aumenta le concentrazioni di specie reattive dell'ossigeno, che porta ad un aumento della morte cellulare. Il trattamento con nanoparticelle di ossido di cerio ha drasticamente migliorato il tasso di sopravvivenza cellulare. Nelle sperimentazioni sugli animali, i ricercatori hanno indotto ictus ischemici nei ratti. Le nanoparticelle di ceria somministrate per via endovenosa hanno ridotto considerevolmente la gittata sistolica e il danno ai nervi. Un ottimizzato, è necessaria una dose attentamente bilanciata, però.

interessante, le concentrazioni di nanoparticelle di ceria nelle aree sane del cervello erano molto basse, mentre quelli nelle aree ischemiche erano drasticamente elevati. I ricercatori ipotizzano che le nanoparticelle di ceria riescano a malapena a passare attraverso la barriera emato-encefalica intatta. Però, la barriera è danneggiata nelle aree ischemiche, consentendo di raggiungere le aree malate del cervello e di arrestare il danno ossidativo.