Uno studio innovativo condotto presso l’Università del Texas a El Paso rivela che i composti derivati dai fondi di caffè usati potrebbero potenzialmente prevenire o curare malattie neurodegenerative come l’ Alzheimer e il Parkinson proteggendo le cellule cerebrali.
I disturbi neurodegenerativi, tra cui l’Alzheimer, il Parkinson e l’Huntington, colpiscono milioni di persone e il costo della cura delle persone che convivono con queste condizioni ammonta a centinaia di miliardi di dollari ogni anno.
Ora, i ricercatori dell’Università del Texas a El Paso potrebbero aver trovato una soluzione nei fondi di caffè usati, un materiale che viene scartato ogni giorno dalle case e dalle aziende di tutto il mondo.
I fondi di caffè per curare le malattie neurodegenerative
Un team guidato da Jyotish Kumar, uno studente di dottorato presso il Dipartimento di Chimica e Biochimica, e supervisionato da Mahesh Narayan, Ph.D., professore e membro della Royal Society of Chemistry nello stesso dipartimento, ha scoperto che l’acido caffeico – I punti quantici di carbonio (CACQD), che possono essere derivati dai fondi di caffè esausti, hanno il potenziale di proteggere le cellule cerebrali dai danni causati da diverse malattie neurodegenerative, se la condizione è innescata da fattori come l’obesità, l’età e l’esposizione a pesticidi e altre sostanze chimiche tossiche ambientali.
“I Carbon Quantum Dots a base di acido caffeico hanno il potenziale per essere trasformativi nel trattamento dei disturbi neurodegenerativi”, ha affermato Kumar. “Questo perché nessuno dei trattamenti attuali risolve le malattie; aiutano solo a gestire i sintomi. Il nostro obiettivo è trovare una cura affrontando le basi atomiche e molecolari che guidano queste condizioni”.
Malattie neurodegenerative e le loro fasi iniziali
Le malattie neurodegenerative sono caratterizzate principalmente dalla perdita di neuroni o cellule cerebrali. Inibiscono la capacità di una persona di eseguire funzioni di base come il movimento e la parola, nonché compiti più complicati tra cui le funzioni della vescica e dell’intestino e le capacità cognitive.
I disturbi, quando sono nelle fasi iniziali e sono causati dallo stile di vita o da fattori ambientali, condividono diversi tratti. Questi includono livelli elevati di radicali liberi (molecole dannose note per contribuire ad altre malattie come cancro, malattie cardiache e perdita della vista), e all’aggregazione di frammenti di proteine che formano amiloide che possono portare a placche o fibrille nel cervello.
Kumar e i suoi colleghi hanno scoperto che i CACQD erano neuroprotettivi negli esperimenti in provetta, nelle linee cellulari e in altri modelli della malattia di Parkinson quando il disturbo era causato da un pesticida chiamato paraquat. I CACQD, ha osservato il team, erano in grado di rimuovere i radicali liberi o di impedire loro di causare danni e inibivano l’aggregazione dei frammenti di proteina amiloide senza causare effetti collaterali significativi.
Prevenzione e trattamento nelle fasi iniziali della malattia
Il team ipotizza che negli esseri umani, nella fase iniziale di una condizione come l’Alzheimer o il Parkinson, un trattamento basato sui CACQD possa essere efficace nel prevenire la malattia in pieno.
“È fondamentale affrontare questi disturbi prima che raggiungano la fase clinica”, ha dichiarato Narayan. “A quel punto probabilmente sarà troppo tardi. Qualsiasi trattamento attuale in grado di affrontare i sintomi avanzati della malattia neurodegenerativa è semplicemente al di là delle possibilità della maggior parte delle persone. Il nostro obiettivo è trovare una soluzione in grado di prevenire la maggior parte dei casi a un costo gestibile per il maggior numero possibile di pazienti”.
Proprietà uniche dell’acido caffeico
L’acido caffeico appartiene a una famiglia di composti chiamati polifenoli, che sono composti di origine vegetale noti per le loro proprietà antiossidanti o di eliminazione dei radicali liberi. L’acido caffeico è unico perché può penetrare la barriera emato-encefalica ed è quindi in grado di esercitare i suoi effetti sulle cellule all’interno del cervello, ha detto Narayan.
Il processo utilizzato dal team per estrarre i CACQD dai fondi di caffè usati è considerato “chimica verde”, il che significa che è rispettoso dell’ambiente. Nel loro laboratorio, il team “cucina” campioni di fondi di caffè a 200 gradi per quattro ore per riorientare la struttura del carbonio dell’acido caffeico e formare CACQD. L’abbondanza di fondi di caffè è ciò che rende il processo economico e sostenibile, ha affermato Narayan.
Ricerca in corso e prospettive future
La ricerca è stata sostenuta da un finanziamento del National Institutes of Health. Oltre a Kumar, dozzine di studenti laureati e universitari dell’UTEP hanno lavorato a questo progetto con Narayan, inclusa Sofia Delgado, un’ex studentessa universitaria dell’UTEP che ora sta conseguendo il dottorato all’Università di Yale.
I ricercatori cercheranno ora ulteriori finanziamenti per supportare ulteriori test.
Narayan e Kumar hanno entrambi affermato di sapere che il traguardo è ancora lontano. Ma, per ora, stanno andando avanti in un viaggio che alla fine potrebbe portare a un farmaco – forse una pillola – che potrebbe prevenire la stragrande maggioranza dei disturbi neurodegenerativi causati da fattori diversi dalla genetica.
Fonte: Environmental Research
