Mai mulți cercetători din China au dezvoltat nanozime cu puncte de carbon antioxidante (substanțe sintetice asemănătoare enzimelor) care au redus stresul oxidativ, au reechilibrat microbii intestinali și au ameliorat depresia indusă de stres la șobolani.

Tulburările de sănătate mintală, cum ar fi depresia, nu numai că reduc calitatea vieții persoanelor afectate, dar pun în pericol și sănătatea publică și prosperitatea economică. Unul dintre semnele distinctive potențiale ale tulburării depresive este acumularea de compuși reactivi care conțin oxigen și azot, care pot copleși apărarea naturală a organismului. Stresul oxidativ rezultat afectează sănătatea intestinală prin perturbarea echilibrului microbilor, ceea ce poate declanșa inflamații și altera funcțiile cerebrale și neuronale.

Pentru a corecta această problemă, Jihong Huang, Weiwei He și colegii lor au sintetizat substanțe asemănătoare enzimelor cu o capacitate antioxidantă puternică pentru a reduce speciile reactive și, astfel, pentru a restabili echilibrul microbian intestinal și pentru a ameliora depresia.

Cercetătorii au creat nanozime cu puncte de carbon (CDzymes) prin polimerizarea glucozei și a aminoacidului histidină pentru a asigura activitatea antioxidantă și compatibilitatea biologică. CDzyme-urile au neutralizat o gamă largă de specii reactive în soluție și în celule nervoase de șoarece cultivate, fără semne de toxicitate.

Cercetătorii au utilizat apoi un model de depresie la șobolani cunoscut sub numele de stres cronic și imprevizibil ușor (CUMS). Ei au comparat animalele în patru grupuri: șobolani sănătoși, șobolani CUMS netratați și șobolani CUMS tratați fie cu acid gama-aminobutiric (GABA), un medicament antidepresiv care inhibă semnalizarea nervoasă, fie cu CDzyme-uri.

Șobolanii care au primit oricare dintre tratamente au prezentat un comportament mai puțin depresiv decât șobolanii CUMS netratați, în ceea ce privește căutarea recompenselor, curiozitatea, dorința de a explora și rezistența la stres. Îmbunătățirile comportamentale observate cu tratamentul GABA sau CDzyme s-au aliniat și cu nivelurile îmbunătățite ale mai multor neurotransmițători asociați depresiei, izolați din țesuturile cerebrale.

Cercetătorii au analizat apoi impactul CUMS și al tratamentului asupra microbiomului intestinal al rozătoarelor prin analizarea microbilor fecali. Deși bogăția și diversitatea microbiană a fost redusă semnificativ la animalele deprimate, această reducere a fost inversată în mare măsură, într-o măsură similară cu tratamentul cu GABA sau CDzyme.

În plus, tipurile de microbi prezenți în fecalele șobolanilor tratați au fost mult mai asemănătoare cu cele ale șobolanilor sănătoși, subliniind legătura dintre sănătatea intestinală și cea mentală. Restaurarea microbiană a dus, de asemenea, la o îmbunătățire a metabolismului mai multor aminoacizi critici pentru semnalizarea nervoasă.

Aceste rezultate prezintă CDzyme-urile ca fiind la fel de eficiente ca GABA în studiile pe animale, sugerând o altă opțiune terapeutică potențială pentru tratarea depresiei.

Referințe:

Huimin Jia et al, „Antioxidant Carbon Dots Nanozymes Alleviate Stress-induced Depression by Modulating Gut Microbiota”, Langmuir (2024). DOI: 10.1021/acs.langmuir.4c02481

Sursă: phys.org