Предотвратить последствия инсульта ученые предлагают с помощью водорослей

Предотвратить кислородное голодание клеток мозга вследствие инсульта с помощью организации фотосинтеза в кровеносных сосудах предложили ученые Университета науки и техники Хуачжун, 19 мая сообщает журнал Nano Letters.

Закупорка кровеносных сосудов в мозге пациентов с инсультом препятствует попаданию богатой кислородом крови в клетки, вызывая гибель нейронов. Лучший способ предотвратить необратимое повреждение мозга от этого типа инсульта — растворить или хирургически удалить закупорку как можно скорее. Однако эти способы требуют быстрого вмешательства и могут быть рискованными.

Сине-зеленые водоросли, такие как Synechococcus elongatus, ранее были изучены как средство устранения недостатка кислорода (который в них вырабатывается в процессе фотосинтеза) в сердечной ткани и опухолях. Но видимый свет, необходимый для запуска микробов, не может проникнуть в череп. И хотя ближний инфракрасный свет может пройти сквозь костную ткань, его недостаточно для непосредственного запуска фотосинтеза.

Для решения проблемы «освещения» бактерий внутри организма ученые решили использовать наночастицы «восходящего преобразования», которые часто используются для визуализации. Эти частицы способны преобразовывать фотоны ближнего инфракрасного диапазона в видимый свет.

Исследователи объединили S. elongatus с наночастицами неодима, которые преобразуют проникающий в ткани ближний инфракрасный свет в видимую длину волны. Этот свет водоросли могут использовать для фотосинтеза. Исследование клеток показало, что примененная нано-фотосинтезирующая система уменьшает количество погибших нейронов.

Ученые ввели микробы и наночастицы мышам с заблокированными мозговыми артериями и подвергли их воздействию ближнего инфракрасного света. Терапия уменьшила количество умирающих нейронов, улучшила двигательную функцию животных и даже помогла начать расти новым кровеносным сосудам.

Хотя это лечение все еще находится на стадии тестирования на животных, ученые планируют в будущем перейти к клиническим испытаниям на людях.