Наночастицы оксида церия могут снизить повреждения от ишемического инсульта
Ишемические инсульты, вызванные внезапным снижением кровотока в мозге, являются одной из ведущих причин смерти и инвалидности. Если кровоток не восстановить быстро, области мозга могут погибнуть из-за недостатка кислорода и питательных веществ.
Проблема: При ишемии в мозге накапливаются активные формы кислорода (АФК), такие как супероксид-анион (O₂• –), перекись водорода (H₂O₂) и гидроксильные радикалы (HO• –). Эти соединения вызывают окислительное повреждение, гибель клеток и разрушение нервных связей. Существующие методы лечения борются с причинами снижения кровотока (например, тромбозом), но не защищают нервы от окислительного повреждения после острого инсульта.
Новое решение: Исследователи из Сеульского национального университета (Сеунг-Хун Ли, Тэгхван Хён) предложили использовать наночастицы оксида церия (CeO₂, церия) в качестве дополнительного лечения.
Как это работает: Наночастицы церия (размером в несколько нанометров) имитируют действие природных ферментов:
- На их поверхности есть участки с Ce³⁺ (из-за отсутствия атомов кислорода), которые могут обратимо связывать кислород.
- Они способны расщеплять как супероксид-анионы (как супероксиддисмутаза), так и перекись водорода (как каталаза).
Результаты исследований:
- In vitro: Обработка культур клеток, подвергнутых воздействию вещества, повышающего уровень АФК, наночастицами церия значительно повысила выживаемость клеток.
- In vivo (на крысах): Внутривенное введение
наночастиц после искусственно вызванного ишемического инсульта привело
к:
- Значительному уменьшению объема поражения от инсульта.
- Снижению повреждения нервов.
- Важно: Эффект зависел от тщательно сбалансированной дозы.
Ключевое открытие: Концентрация наночастиц в здоровых областях мозга была очень низкой, а в ишемических — резко повышенной. Ученые предполагают, что наночастицы почти не проходят через неповрежденный гематоэнцефалический барьер. Однако в ишемических зонах барьер поврежден, что позволяет частицам целенаправленно достигать пораженных областей и останавливать окислительное повреждение.
Исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie.