Ashley Vargo, Texas A&M Universiteti

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləri_{MoS 2} (solda) və MoSe ₂ (sağda) nanoçiçəklərinin SEM şəkilləri . Hər bir təsvirin böyüdülməsi MoS2 üçün 3000 X (A)-dan 50,000 X (D)-ə, MoSe ₂ üçün isə 2700 X (E)-dən 20,000 X (H)-ə qədər artır . Hər bir NF növü çox yüksək səth sahəsi-həcm nisbətini təmin edən xarakterik silsiləli səthi göstərir. MoS ₂ , molibden disulfidi; MoSe ₂ , molibden diselenid; SEM, skan edən elektron mikroskop. Kredit: Bioloji Kimya Jurnalı (2025). DOI: 10.1016/j.jbc.2025.108498

Texas A&M AgriLife Research-də beyin elminin yeni bir sahəsi molekulyar miqyasda çiçəklənir – nanoçiçəklərlə.

Journal of Biological Chemistry- də dərc edilən bir araşdırma göstərdi ki, nanoçiçəklər – metal çiçək formalı nanohissəciklərin bir növü – hüceyrələrimizin enerjisinin çox hissəsini istehsal etməkdən məsul olan molekulyar maşınlar olan mitoxondrilərin sağlamlığını və dövriyyəsini təşviq edərək beyin hüceyrələrini qoruya və sağalda bilər.

Bu tapıntılar, yalnız simptomları idarə etməkdənsə, Parkinson və Alzheimer kimi xəstəliklərin əsas mexanizmlərini hədəf alan neyroterapevtiklərə perspektivli yeni yanaşma təklif edir.

Tədqiqat Texas A&M Kənd Təsərrüfatı və Həyat Elmləri Kollecinin Biokimya və Biofizika Departamentinin doktorantı Charles Mitchell və tədqiqat mütəxəssisi Mixail Matveyenka tərəfindən aparılıb. Hər ikisi layihəyə rəhbərlik edən Ph.D., dosent Dmitri Kurouskinin laboratoriyasının üzvləri və Texas A&M AgriLife İnstitutunun Kənd Təsərrüfatı vasitəsilə Sağlamlığın İnkişafı üzrə tədqiqatçısıdır.

Kurouski, “Bu nanoçiçəklər mikroskop altında gözəl görünür, lakin onların hüceyrə daxilində etdikləri daha təsir edicidir” dedi. “Beyin hüceyrələrinin sağlamlığını yaxşılaşdırmaqla, onlar uzun müddət terapevtik nailiyyətlərə müqavimət göstərən neyrodegenerativ xəstəliklərin əsas səbəblərindən birini həll etməyə kömək edirlər.”

Beyin sağlamlığının ürəyində mitoxondriya

Tez-tez “hüceyrənin güc mərkəzləri” adlandırılan mitoxondriya qidanı bədənin istifadə edə biləcəyi enerjiyə çevirməkdən məsuldur. Bununla belə, hər hansı bir enerji sistemi kimi, onlar prosesdə müəyyən tullantılar, o cümlədən yüksək reaktiv oksigen növləri – düzgün idarə edilmədikdə hüceyrələrə zərər verə bilən qeyri-sabit molekullar istehsal edirlər.

Nanoçiçəklərin müalicəvi potensialını qiymətləndirmək üçün neyrodegenerativ xəstəliklər üzrə ixtisaslaşan Kurouskinin komandası iki nanoçiçəyin neyronlara və astrosit adlanan dəstəkləyici beyin hüceyrələrinə necə təsir etdiyini sınaqdan keçirib. Müalicədən sonra 24 saat ərzində onlar reaktiv oksigen növlərinin səviyyələrində dramatik azalma, həmçinin mitoxondrial bütövlüyün və kəmiyyətin yaxşılaşmasının əlamətlərini gördülər.

Kurouski, “Hətta sağlam hüceyrələrdə də bəzi oksidləşdirici stress gözlənilir” dedi. “Ancaq nanoçiçəklər, deyəsən, mitoxondriyanın fəaliyyətini yaxşılaşdırır və nəticədə onların zəhərli əlavə məhsullarının səviyyəsini demək olar ki, heçə endirir.”TMD NF-lərin neyronlara və astrositlərə hüceyrə qəbulu. Solda: (A) toz halına salınmış MoS ₂ NFs, (B) örtüklü nəzarət N27 neyronları, (C) MoS _{2 NFs ilə müalicə edilmiş N27 neyronları və (C) ilə örtülmüş N27 neyronları üçün 300-dən} 500-ə qədər dalğa sayı bölgəsində toplanmış Raman spektrləri, (D) və (B). Sağda: Siçovul N27 neyronlarının (yuxarı cərgə), DI TNC1 astrositlərinin (orta cərgə) və CTX TNA2 astrositlərinin (aşağı sıra) heç bir NF (birinci sütun), MoS ₂ NFs (orta sütun) və ya MoSe ₂ NFs (son sütun) verildikdə flüoresan hüceyrə görüntüsü. MoS ₂ , molibden disulfidi; MoSe ₂ , molibden diselenid; NF, nanoçiçək. Kredit: Bioloji Kimya Jurnalı (2025). DOI: 10.1016/j.jbc.2025.108498

Beyin sağlamlığı və mitoxondrial funksiya bir-biri ilə sıx bağlı olduğundan, Kurouski hesab edir ki, beyin hüceyrələrində mitoxondriyanın qorunması, xüsusilə Parkinson və Alzheimer kimi xəstəliklərdən sonra beyin funksiyasının əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşmasına səbəb ola bilər.

“Əgər mitoxondrial sağlamlığı qoruya və ya bərpa edə bilsək, o zaman biz təkcə simptomları müalicə etmirik, həm də zərərin kök səbəbini həll edirik” dedi Kurouski.

Tapıntıların hüceyrə mədəniyyətlərindən kənara çıxarılması

Tədqiqatçılar ayrı-ayrı hüceyrələrdəki təsirləri gördükdən sonra bütün orqanizmlərə təsirini yoxlamaq üçün nevroloji tədqiqatlarda istifadə edilən yaxşı qurulmuş model orqanizm olan Caenorhabditis elegans-da nanoçiçəkləri qiymətləndirdilər.

Nanoçiçəklərdən biri ilə müalicə olunan qurdlar, adi ömür müddəti təxminən 18 gün olan müalicə olunmamış həmkarlarından daha çox günlərlə sağ qaldılar. Müalicə olunanlar da həyatın erkən mərhələlərində daha az ölümlə nəticələndilər ki, bu da nanoçiçəklərin neyroprotektiv potensialının başqa bir göstəricisidir.

İrəli gözləyən Kurouski, klinik sınaqlardan əvvəl əsas addım olan daha mürəkkəb heyvan modellərində toksiklik və paylama tədqiqatları aparmağı planlaşdırır.

Neyroterapevtiklər üçün yeni bir yol

Onilliklər ərzində aparılan tədqiqatlara baxmayaraq, effektiv nöroprotektiv dərmanlar hələ də çətin olaraq qalır. Neyrodegenerativ xəstəliklər üçün əksər müalicələr əsas hüceyrə zədələnməsini aradan qaldırmadan simptomları idarə etməyə əsaslanır. Bununla belə, Kurouski hesab edir ki, mitoxondrial sağlamlığı və oksidləşdirici stressi birbaşa hədəf alaraq , nanoçiçəklər müalicəyə innovativ yeni yanaşma təklif edə bilər.

Onun komandası bu yaxınlarda Texas A&M Innovation ilə birlikdə neyroprotektiv müalicələrdə nanoçiçəklərin istifadəsi üçün patent ərizəsi təqdim etmək üçün işləmişdir və insult, onurğa beyni zədələri və neyrodegenerativ xəstəliklərin müalicəsi üçün nanoçiçəklərin təsirini daha da tədqiq etməyə hazır olduqları zaman Texas A&M Tibb Kolleci ilə əməkdaşlıq etməyi planlaşdırırlar .

“Biz düşünürük ki, bu, yeni bir terapevtik sinfə çevrilə bilər” dedi Kurouski. “Biz bunun təhlükəsiz, effektiv və aydın fəaliyyət mexanizminə malik olduğuna əmin olmaq istəyirik. Amma indiyə qədər gördüklərimizə əsasən, nanoçiçəklərdə inanılmaz potensial var”.

Daha çox məlumat: Charles L. Mitchell et al, Keçid metalı dikalkogenid nanoçiçəklərinin neyroprotektiv xüsusiyyətləri mitoxondrial disfunksiya ilə əlaqəli kəskin və xroniki nevroloji vəziyyəti yüngülləşdirir, Bioloji Kimya Jurnalı (2025). DOI: 10.1016/j.jbc.2025.108498

Jurnal məlumatı: Bioloji Kimya Jurnalı 

Texas A&M Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir