I vasi sanguigni bloccati nel cervello dei pazienti colpiti da ictus impediscono al sangue ricco di ossigeno di raggiungere le cellule, provocando gravi danni. Le piante e alcuni microbi producono ossigeno attraverso la fotosintesi. E se ci fosse un modo per far avvenire la fotosintesi nel cervello dei pazienti? Ora, ricercatori che riferiscono in ACS' Nano lettere hanno fatto proprio questo nelle cellule e nei topi, utilizzando alghe azzurre e speciali nanoparticelle, in una dimostrazione di prova.

Gli ictus provocano la morte di 5 milioni di persone in tutto il mondo ogni anno, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità. Milioni di più sopravvivono, ma spesso sperimentano disabilità, come difficoltà di parola, deglutizione o memoria. La causa più comune è un blocco dei vasi sanguigni nel cervello, e il modo migliore per prevenire danni permanenti al cervello da questo tipo di ictus è dissolvere o rimuovere chirurgicamente il blocco il prima possibile. Però, queste opzioni funzionano solo entro una finestra temporale ristretta dopo che si è verificato l'ictus e possono essere rischiose. Alghe blu verdi, come Synechococcus elongatus , sono stati studiati in precedenza per trattare la mancanza di ossigeno nel tessuto cardiaco e nei tumori mediante la fotosintesi. Ma la luce visibile necessaria per attivare i microbi non può penetrare nel cranio, e sebbene la luce del vicino infrarosso possa passare, è insufficiente per alimentare direttamente la fotosintesi. Nanoparticelle "up-conversion", spesso utilizzato per l'imaging, può assorbire fotoni nel vicino infrarosso ed emettere luce visibile. Così, Lin Wang, Zheng Wang, Guobin Wang e i colleghi della Huazhong University of Science and Technology volevano vedere se potevano sviluppare un nuovo approccio che un giorno potesse essere utilizzato per i pazienti con ictus combinando queste parti: S. elongatus , nanoparticelle e luce nel vicino infrarosso, in un nuovo sistema "nano-fotosintetico".

I ricercatori hanno accoppiato S. elongatus con nanoparticelle di conversione al neodimio che trasformano la luce nel vicino infrarosso che penetra nei tessuti in una lunghezza d'onda visibile che i microbi possono utilizzare per la fotosintesi. In uno studio cellulare, hanno scoperto che l'approccio della nanofotosintesi ha ridotto il numero di neuroni morti dopo la privazione di ossigeno e glucosio. Hanno quindi iniettato i microbi e le nanoparticelle in topi con arterie cerebrali bloccate e hanno esposto i topi alla luce del vicino infrarosso. La terapia ha ridotto il numero di neuroni morenti, ha migliorato la funzione motoria degli animali e ha persino aiutato i nuovi vasi sanguigni a iniziare a crescere. Sebbene questo trattamento sia ancora in fase di sperimentazione animale, ha promesso di avanzare un giorno verso gli studi clinici sull'uomo, dicono i ricercatori.