Les vaisseaux sanguins bloqués dans le cerveau des patients victimes d'AVC empêchent le sang riche en oxygène d'atteindre les cellules, causant de graves dommages. Les plantes et certains microbes produisent de l'oxygène par photosynthèse. Et s'il existait un moyen de provoquer la photosynthèse dans le cerveau des patients ? Maintenant, chercheurs reportant dans ACS' Lettres nano ont fait exactement cela dans des cellules et des souris, en utilisant des algues bleu-vert et des nanoparticules spéciales, dans une démonstration de validation de principe.

Les accidents vasculaires cérébraux entraînent la mort de 5 millions de personnes dans le monde chaque année, selon l'Organisation mondiale de la santé. Des millions d'autres survivent, mais ils souffrent souvent de handicaps, comme des difficultés d'élocution, la déglutition ou la mémoire. La cause la plus fréquente est un blocage des vaisseaux sanguins dans le cerveau, et le meilleur moyen de prévenir les lésions cérébrales permanentes causées par ce type d'AVC est de dissoudre ou de retirer chirurgicalement le blocage dès que possible. Cependant, ces options ne fonctionnent que dans une fenêtre de temps étroite après l'accident vasculaire cérébral et peuvent être risquées. Algues bleu-vert, tel que Synechococcus allongé , ont été étudiés précédemment pour traiter le manque d'oxygène dans le tissu cardiaque et les tumeurs en utilisant la photosynthèse. Mais la lumière visible nécessaire pour déclencher les microbes ne peut pas pénétrer dans le crâne, et bien que la lumière proche infrarouge puisse traverser, il est insuffisant pour alimenter directement la photosynthèse. Nanoparticules « up-conversion », souvent utilisé pour l'imagerie, peut absorber des photons dans le proche infrarouge et émettre de la lumière visible. Donc, Lin Wang, Zheng Wang, Guobin Wang et ses collègues de l'Université des sciences et technologies de Huazhong voulaient voir s'ils pouvaient développer une nouvelle approche qui pourrait un jour être utilisée pour les patients victimes d'un AVC en combinant ces éléments : S. allongé , nanoparticules et lumière proche infrarouge - dans un nouveau système "nano-photosynthétique".

Les chercheurs jumelés S. allongé avec des nanoparticules de néodyme à conversion ascendante qui transforment la lumière proche infrarouge pénétrant les tissus en une longueur d'onde visible que les microbes peuvent utiliser pour la photosynthèse. Dans une étude cellulaire, ils ont découvert que l'approche de la nano-photosynthèse réduisait le nombre de neurones morts après une privation d'oxygène et de glucose. Ils ont ensuite injecté les microbes et les nanoparticules à des souris dont les artères cérébrales étaient bloquées et ont exposé les souris à la lumière proche infrarouge. La thérapie a réduit le nombre de neurones mourants, amélioré la fonction motrice des animaux et même aidé de nouveaux vaisseaux sanguins à commencer à se développer. Bien que ce traitement soit encore au stade de l'expérimentation animale, il a la promesse d'avancer un jour vers des essais cliniques humains, disent les chercheurs.