Kuchynský odpad možno ukrýva zbraň proti Parkinsonovej a Alzheimerovej chorobe

Bratislava 24. novembra 2023(HSP/ Newsweek/Foto: Pixabay )

Podľa Newsweek môže kávová usadenina a iný kuchynský odpad skrývať množstvo prekvapení, ktoré by mohli pomôcť chrániť nás pred demenciou a inými ochoreniami

Podľa nového výskumu v časopise Environmental Research vedci zistili, že takzvané CACQD, alebo “uhlíkové kvantové bodky na báze kyseliny kávovej ,” ktoré sa dajú vyrobiť z kávovej usadeniny, môžu chrániť neuróny v mozgu pred poškodením spôsobeným viacerými neurodegeneratívnymi ochoreniami.

Tieto CACQDs chránili neuróny pred neurodegeneratívnymi ochoreniami len v prípade, že ochorenie bolo vyvolané environmentálnymi faktormi vrátane obezity, veku a vystavenia pesticídom a iným toxickým chemikáliám z prostredia.

„CACQD majú potenciál byť transformačným prvkom v liečbe neurodegeneratívnych porúch,“ uviedol vo vyhlásení spoluautor článku Jyotish Kumar, doktorand na Katedre chémie a biochémie Texaskej univerzity v El Pase. „Dôvodom je, že žiadna zo súčasných liečebných metód nerieši príčiny týchto ochorení, ale len pomáha zvládnuť ich príznaky. Naším cieľom je nájsť liek tým, že sa budeme zaoberať atómovými a molekulárnymi základmi, ktoré spôsobujú tieto ochorenia.“

Medzi neurodegeneratívne ochorenia patrí Alzheimerova choroba- jedna z foriem demencie, Parkinsonova choroba a Huntingtonova choroba, ktoré sú spojené predovšetkým so stratou neurónov alebo mozgových buniek a následnou stratou mozgových funkcií. Len v Spojených štátoch žijú milióny ľudí s týmito ochoreniami a náklady na starostlivosť o nich predstavujú miliardy ročne.

Tieto ochorenia môžu byť genetické alebo vyvolané životným štýlom či environmentálnymi faktormi. Environmentálne spôsobené neurodegeneratívne ochorenia majú často spoločné znaky v počiatočných štádiách, vrátane zvýšenej hladiny voľných radikálov v mozgu – škodlivých molekúl spojených s rakovinou a inými ochoreniami – ako aj proteínov tvoriacich amyloid, ktoré sa začínajú zhlukovať a môžu viesť k vzniku amyloidových plakov v mozgu. Amyloidné plaky sú jedným z charakteristických znakov demencie.

Výskumníci z Texaskej univerzity v El Pase zistili, že CACQD boli neuroprotektívne v pokusoch v skúmavkách, bunkových líniách a iných modeloch Parkinsonovej choroby, kde bol tento stav spôsobený pesticídom paraquat.

CACQD pôsobili tak, že odstraňovali voľné radikály a zabraňovali im spôsobovať poškodenie, ako aj inhibovali agregáciu fragmentov amyloidných proteínov.

Vedci naznačujú, že CACQD by sa preto mohli používať vo veľmi skorých štádiách neurodegeneratívnych ochorení, aby sa zabránilo ich ďalšiemu rozvoju.

Podľa Mahesha Narayana, profesora Texaskej univerzity v El Pase, člena Kráľovskej chemickej spoločnosti a spoluautora článku, na vznik neurodegenerácie však vplýva mnoho faktorov.

„Proteíny sa chybne spájajú a oddelene od nich vznikajú voľné radikály. Obe udalosti spôsobujú poškodenie a zánik neurónov,“ povedal pre Newsweek. „ CACQD zabraňujú nesprávnemu spájaniu proteínov aj vychytávaniu voľných radikálov, a tým vykazujú nezávislé mechanizmy zásahu a ochrany neurónov.Pravdepodobne budú účinné pri mnohých zriedkavých formách neurodegenerácie, ako je Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba, alebo Demencia s Lewyho telieskami, ale sú nepravdepodobné pri poruchách ktoré majú genetický základ,“ dodal.

„CACQD sú na túto úlohu obzvlášť vhodné, pretože kyselina kávová, z ktorej sú odvodené, dokáže preniknúť cez hematoencefalickú bariéru, a teda pôsobiť na bunky vo vnútri mozgu, kde neurodegeneratívne ochorenia spôsobujú najväčšie škody,“ povedal. „Uhlíkové kvantové body (CQD) sú nanočastice , ktoré sa syntetizujú z častíc obsahujúcich uhlík, ako sú ovocné šupky, odpadový papier a dokonca aj losos,” povedal Narayan.

CACQD sa získavajú z kávovej usadeniny varením pri teplote 200 stupňov počas štyroch hodín, vďaka čomu je tento proces ekonomický a udržateľný vzhľadom na množstvo kávovej usadeniny.

„Použili sme chemicky šetrný prístup ,ktorý imitoval ‘varenie’ v horúcej vode, čo umožnilo rekarbonizáciu kyseliny kávovej na uhlíkové kvantové body CQD) odvodené od kyseliny kávovej (CACQD). Ako už bolo spomenuté, možno ich pripraviť aj z iných organických odpadov,“ vysvetlil Narayan.

Vedci dúfajú, že budú ďalej skúmať využitie týchto CACQD pri liečbe neurodegenerácie s cieľom vyvinúť liek, ktorý by mohol zabrániť stavom vyvolaným životným prostredím.

„Ďalším krokom by bolo testovanie účinkov CACQD pri spomínanej Alzheimerovej a Parkinsonovej chorobe na modely stavovcov, kde existuje bariéra medzi krvou a mozgom, ktorú je potrebné prekonať,“ dodal Narayan.