Utiliser le charbon comme puissant antioxydant
Les chercheurs ont peut-être trouvé un moyen d’empêcher que certaines conditions médicales ne submergent le système antioxydant naturel du corps.
Les événements traumatiques, tels que les lésions cérébrales, les accidents vasculaires cérébraux et les crises cardiaques, touchent des millions de personnes chaque année et peuvent être mortels. L’Organisation mondiale de la santé (OMS) classe l’accident vasculaire cérébral comme la deuxième cause de mortalité au monde.
Toutes ces conditions impliquent un stress oxydatif, qui est un déséquilibre corporel entre les niveaux de radicaux libres et d'antioxydants.
Dans le cas de lésions cérébrales traumatiques, le nombre de radicaux libres augmente, entraînant des lésions tissulaires et, potentiellement, un dysfonctionnement des organes. Ce déséquilibre peut également entraîner des effets durables de crise cardiaque et d'accident vasculaire cérébral.
La thérapie antioxydante est un moyen de lutter contre le stress oxydatif. Les chercheurs étudient toujours son efficacité, mais beaucoup le considèrent comme un traitement prometteur. Cependant, les antioxydants naturels, tels que l'enzyme superoxyde dismutase, ont tendance à être envahis par des radicaux libres appelés espèces réactives de l'oxygène (ROS).
Trouver un antioxydant artificiel pourrait aider les antioxydants naturels du corps à maîtriser les ROS - une nouvelle étude rapporte une source surprenante.
Potentiel du charbon
La réponse est le charbon, selon des scientifiques de l'Université Rice de Houston, au Texas, du Texas A&M Health Science Center et de la McGovern Medical School de l'Université du Texas Health Science Center.
Cet antioxydant dérive des points quantiques de graphène (GQD) que les scientifiques ont extraits pour la première fois du charbon commun en 2013. Ces points quantiques sont de minuscules particules semi-conductrices que les scientifiques peuvent manipuler de certaines manières. Le développement le plus récent montre que ces points pourraient aider à maintenir le stress oxydatif à distance.
Les chimistes avaient précédemment découvert que l'ajout de polyéthylène glycol (PEG) à des grappes hydrophiles pouvait réduire le stress oxydatif. Une nanoparticule a annulé des milliers de molécules ROS.
Mais le charbon pourrait fournir une solution beaucoup moins chère et plus pratique. Les scientifiques ont découvert que l'ajout de PEG à des points quantiques dérivés du charbon était tout aussi efficace. L'équipe a récemment publié ses conclusions dans le Matériel appliqué et interfaces ACS journal.
Avantages futurs
Les scientifiques ont testé les points de charbon sur des cellules vivantes prélevées sur des rongeurs. Ils ont montré qu'un certain nombre de concentrations différentes semblaient réduire l'activité des ROS.
Ils ont constaté un effet positif même lorsqu'ils ont administré les points quantiques 15 minutes après avoir ajouté du peroxyde d'hydrogène aux échantillons. Le peroxyde d'hydrogène est un produit chimique qui induit un stress oxydatif.
Les chercheurs ont extrait des points quantiques du charbon bitumineux et anthracite. Les premiers sont plus petits et l'équipe a constaté qu'ils étaient moins efficaces en tant qu'antioxydants. Les points anthracites, en revanche, pourraient préserver plus de cellules même à des concentrations plus faibles.
Mais dans un organisme vivant, «les plus petits sont plus efficaces», note le chimiste de l'Université Rice James Tour. «Les plus gros ont probablement également du mal à accéder au cerveau.»
Bien que les scientifiques devront faire plus de recherches sur la thérapie antioxydante, Tour pense que ses nouveaux travaux seront extrêmement bénéfiques à l'avenir.
«Le remplacement de nos anciennes nanoparticules par des points quantiques dérivés du charbon rend la production de ces matériaux potentiellement thérapeutiques beaucoup plus simple et moins coûteuse», dit-il. «Cela ouvre la porte à des thérapies plus facilement accessibles.»
«Travailler sur ce projet a été une expérience révélatrice. Il a été fascinant de synthétiser, de caractériser, puis de tester ces nanoparticules in vivo et de les voir fonctionner.
Co-auteur principal Kimberly Mendoza
