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segunda-feira, 29 de dezembro de 2025

Avanço contra o Parkinson: um material revolucionário que pode proteger os neurônios de agentes causadores da doença

O Parkinson causa a perda progressiva de neurônios dopaminérgicos, levando a tremores, rigidez e dificuldade de movimento.

18 de dezembro de 2025 - O Parkinson é a segunda doença neurodegenerativa mais prevalente e devastadora do mundo, depois do Alzheimer. Seu início causa a perda progressiva de neurônios dopaminérgicos — as células responsáveis ​​pela produção e utilização da dopamina — resultando em deterioração motora que intensifica tremores, rigidez e dificuldade de movimento, bem como comprometimento cognitivo e emocional. Até o momento, não há cura para esse distúrbio do movimento do sistema nervoso, mas existem tratamentos que aliviam seus sintomas.

No entanto, um estudo recente publicado no International Journal of Molecular Sciences e liderado pela Dra. Noela Rodríguez Losada, bióloga do Departamento de Didática das Ciências Experimentais da Universidade de Málaga (UMA), abriu uma nova esperança para esses pacientes: o uso de materiais inteligentes à base de grafeno para proteger os neurônios contra os agentes que desencadeiam a doença. A doença de Parkinson se desenvolve como resultado do estresse oxidativo e do estresse do retículo endoplasmático (RE), dois processos que fazem com que a alfa-sinucleína, a proteína mais abundante no cérebro, se dobre incorretamente dentro dos neurônios.

Esses dobramentos incorretos criam depósitos anormais da proteína, que eventualmente formam os corpos de Lewy, causando o mau funcionamento e a morte das células cerebrais. Isso é agravado pela disfunção mitocondrial e pelo aumento das espécies reativas de oxigênio (ROS). Diante desse cenário, o grafeno e seus derivados, como o óxido de grafeno (GO) e o óxido de grafeno reduzido (PRGO e FRGO), revolucionaram a pesquisa de nanomateriais devido à sua biocompatibilidade: condutividade elétrica e capacidade de interagir com células vivas.

Uma redução fundamental no estresse celular

O estudo avaliou o potencial neuroprotetor de materiais derivados do grafeno em culturas de células-tronco embrionárias dopaminérgicas. Especificamente, os pesquisadores observaram que o PRGO e o FRGO, na forma de microflocos, promoveram a maturação e a diferenciação de neurônios dopaminérgicos.

Em outras palavras, as células tratadas com esses biomateriais apresentaram maior expressão de marcadores de maturidade neuronal, como a tirosina hidroxilase (TH) — essencial para a prevenção de distúrbios neurológicos graves — e o transportador de dopamina (DAT); além de uma organização estrutural mais complexa e a formação de redes interconectadas. Mas a descoberta mais significativa foi a capacidade de proteger os neurônios contra dois tipos principais de estresse na doença de Parkinson:

O estresse oxidativo induzido pelo MPP+ — uma toxina que replica o dano mitocondrial — foi reduzido, como evidenciado por uma diminuição significativa na liberação de lactato desidrogenase (LDH), uma enzima que auxilia na produção de energia e cujos níveis aumentam quando os tecidos são danificados por lesões ou doenças. Além disso, os níveis de alfa-sinucleína diminuíram em até 50% em comparação com os controles, sugerindo uma menor tendência à formação de agregados tóxicos.

Por outro lado, também há estresse do retículo endoplasmático induzido pela tunicamicina. Sob esse tipo de estresse, os materiais de grafeno aumentaram a expressão de proteínas chaperonas, que ajudam a corrigir o dobramento incorreto de proteínas. Simultaneamente, observou-se uma redução na ativação de sensores de estresse, indicando uma modulação favorável da resposta celular.

Marc Gauthier, de 62 anos, recuperou podem ser utilizadas para modular vias críticas de estresse celular, reduzir o acúmulo de proteínas tóxicas e promover a maturação neuronal, abrindo caminho para novas estratégias no combate a doenças neurodegenerativas, tanto na medicina regenerativa quanto na prevenção de danos neuronais. Contudo, esse progresso significativo foi alcançado apenas em modelos celulares, portanto, o próximo passo será validar esses achados em modelos animais e, eventualmente, em ensaios clínicos, com o objetivo de traduzir esse avanço da nanotecnologia em benefícios reais para os pacientes.

a capacidade de andar após ser diagnosticado com doença de Parkinson há três décadas.

Um material inteligente que se prepara para danos futuros

Outra descoberta particularmente interessante foi o aumento da expressão de cFos, um gene de resposta precoce associado à adaptação celular a estímulos nocivos. Em células tratadas com PRGO, os níveis de cFos dobraram em comparação com os controles submetidos a estresse, sugerindo que esses materiais de grafeno não apenas protegem os neurônios, mas também os preparam para resistir a danos futuros.

Em resumo, as capacidades desses biomateriais podem ser utilizadas para modular vias críticas de estresse celular, reduzir o acúmulo de proteínas tóxicas e promover a maturação neuronal, abrindo caminho para novas estratégias no combate a doenças neurodegenerativas, tanto na medicina regenerativa quanto na prevenção de danos neuronais. Contudo, esse progresso significativo foi alcançado apenas em modelos celulares, portanto, o próximo passo será validar esses achados em modelos animais e, eventualmente, em ensaios clínicos, com o objetivo de traduzir esse avanço da nanotecnologia em benefícios reais para os pacientes. Fonte: Infobae.

quarta-feira, 2 de outubro de 2024

Tecnologia que usa grafeno, visando Parkinson, auxilia na cirurgia de câncer

2 de outubro de 2024 - O grafeno, forte e flexível, pode tornar a estimulação cerebral profunda mais eficaz.

Uma plataforma neural baseada em grafeno, uma folha de carbono forte, mas extremamente fina, que a Inbrain Neuroelectronics está desenvolvendo para um tratamento cirúrgico da doença de Parkinson, foi usada pela primeira vez em um paciente submetido a uma cirurgia de tumor cerebral.

A tecnologia de interface cérebro-computador (BCI) baseada em grafeno da plataforma demonstrou uma capacidade de diferenciar entre tecido cerebral saudável e canceroso com alta precisão, informou a Inbrain em um comunicado de imprensa da empresa.

"A primeira aplicação humana do mundo de um BCI baseado em grafeno destaca o impacto transformador das tecnologias neurais baseadas em grafeno na medicina", disse Carolina Aguilar, CEO e cofundadora da empresa.

O grafeno, que consiste em uma única camada de átomos de carbono, é o material mais fino atualmente conhecido pela ciência e leve, mas "mais forte que o aço e possui uma combinação única de propriedades eletrônicas e mecânicas que o tornam ideal para a inovação da neurotecnologia", afirma o comunicado. Também é relatado como altamente flexível e eficiente na condução de eletricidade e calor.

Parte de um estudo de investigação clínica financiado principalmente pelo projeto Graphene Flagship da Comissão Europeia e patrocinado pela Universidade de Manchester - onde o grafeno estável foi isolado pela primeira vez em 2004 - a cirurgia foi realizada no Salford Royal Hospital, em Manchester.

"Estamos capturando a atividade cerebral em áreas onde os metais e materiais tradicionais lutam com a fidelidade do sinal. O grafeno fornece densidade ultra-alta para detecção e estimulação, o que é fundamental para realizar ressecções de alta precisão, preservando as capacidades funcionais do paciente, como movimento, linguagem ou cognição ", disse David Coope, MD, o neurocirurgião que realizou o procedimento.

A plataforma da Inbrain - chamada de plataforma de Decodificação e Modulação de Rede Inteligente - recebeu a designação de dispositivo inovador da Food and Drug Administration dos EUA por seu potencial de fornecer estimulação cerebral profunda (DBS) mais eficaz como um tratamento complementar para Parkinson.

DBS, um tratamento cirúrgico para pacientes que não respondem adequadamente a outras terapias de Parkinson, envolve a entrega de sinais elétricos diretamente no cérebro por um dispositivo, ajudando a aliviar os sintomas motores da doença.

O sistema de modulação da Inbrain usa grafeno para implantes neurais capazes de fornecer DBS.

A tecnologia será testada em um estudo clínico envolvendo oito a 10 pacientes, com o objetivo de avaliar a segurança do grafeno quando em contato direto com o tecido cerebral e demonstrar sua "superioridade sobre outros materiais na decodificação da funcionalidade cerebral em estados acordados e adormecidos", disse Kostas Kostarelos, PhD, professor de nanomedicina na Universidade de Manchester e co-fundador da empresa.

O BCI da Inbrain integra inteligência artificial - algoritmos treinados por meio de dados coletados - para decodificar os sinais cerebrais de alta resolução capturados, possibilitando ajustes em tempo real. O emparelhamento do grafeno com a inteligência artificial "permitiu que a Inbrain fosse pioneira em uma nova geração de terapias minimamente invasivas de BCI projetadas para o tratamento personalizado de distúrbios neurológicos", disse Jose A. Garrido, PhD, diretor científico da Inbrain e cofundador da empresa.

Além do Parkinson, a empresa espera que sua plataforma BCI baseada em grafeno ajude no tratamento da epilepsia e na reabilitação após um derrame, bem como para uso em cirurgias de precisão em doenças como o câncer. Fonte: Parkinsons News Today.