Un descubrimiento realizado por investigadores de la Universidad de Texas en El Paso (UTEP, en Estados Unidos) podría transformar potencialmente el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer, el párkinson o la enfermedad de Huntington. Los científicos, liderados por el estudiante de doctorado Jyotish Kumar y supervisado por el profesor Mahesh Narayan, miembro de la Real Sociedad de Química, descubrieron que los puntos cuánticos de carbono (CACQD) producidos a partir del ácido cafeico contenido en los posos de café, protegen las células cerebrales (neuronas) contra el daño asociado con varias enfermedades neurodegenerativas.
Los trastornos neurodegenerativos, incluidos las citadas enfermedades o la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) -una de las enfermedades neurodegenerativas con más incidencia en España-, afectan a millones de personas en todo el mundo, y el coste de cuidar a las personas que viven con estas afecciones asciende a cientos de miles de millones de euros cada año.
Secretos cuánticos
Los investigadores demostraron en pruebas de laboratorio que un material especialmente diseñado a base de posos de café era más que capaz de absorber los tipos de sustancias que desencadenan la degeneración de las células nerviosas que conduce a afecciones como la demencia y otras enfermedades neurodegenerativas.
"Es fundamental abordar estos trastornos antes de que alcancen la etapa clínica", explica el químico de UTEP y primer autor del estudio, Mahesh Narayan, que recoge la revista Environmental Research. "En ese momento, probablemente sea demasiado tarde. Cualquier tratamiento actual que pueda abordar los síntomas avanzados de la enfermedad neurodegenerativa simplemente está fuera del alcance de la mayoría de las personas. Nuestro objetivo es encontrar una solución que pueda prevenir la mayoría de los casos de estas enfermedades a un precio razonable; un costo que sea manejable para la mayor cantidad de pacientes posible".
Pero, ¿qué son los puntos cuánticos de carbono?
Los puntos cuánticos de carbono son nanopartículas del tamaño de entre 2 a 10 nanómetros -en la misma escala que las moléculas- que se sintetizan a partir de precursores que contienen carbono, como las cáscaras de la fruta. No se localizan directamente, sino que hay que sintetizarlos en laboratorio mediante un enfoque químico concreto. Recordemos que el concepto de puntos cuánticos ganó el Premio Nobel de Química de este año.
"Los puntos cuánticos de carbono basados en ácido cafeico tienen el potencial de ser transformadores en el tratamiento de trastornos neurodegenerativos", comenta Jyotish Kumar, coautor del trabajo. “Esto se debe a que ninguno de los tratamientos actuales resuelve las enfermedades; sólo ayudan a controlar los síntomas. Nuestro objetivo es encontrar una cura abordando los fundamentos atómicos y moleculares que impulsan estas condiciones”.
En sus primeras etapas, muchas enfermedades neurodegenerativas comparten características químicas, especialmente si han sido causadas por factores ambientales, como por ejemplo, poseer niveles más altos de moléculas llamadas radicales libres en su sistema y acumulación de un tipo de proteína (proteínas amiloides) en el cerebro, lo que lleva a complicaciones adicionales. Aquí es donde entra el café, ya que el ácido cafeico es un antioxidante que neutraliza los radicales libres.
Método ecológico, efectivo y barato
El equipo demostró que los CACQD, especialmente en modelos de enfermedad de Parkinson inducida por un pesticida llamado paraquat, podrían eliminar o neutralizar los radicales libres y prevenir la agregación de proteínas amiloides sin efectos secundarios significativos. El ácido cafeico, un polifenol conocido por sus propiedades antioxidantes, es crucial en este descubrimiento. Narayan señaló que el ácido cafeico es único porque puede atravesar la barrera hematoencefálica y, por tanto, puede ejercer directamente sus efectos sobre las células del interior del cerebro.
Además, emplearon un método de 'química verde' para extraer estos puntos cuánticos de los posos de café, lo que condujo a que el proceso fuera respetuoso con el medio ambiente a la par que económico, dada la abundante disponibilidad de posos de café (solo en 2022 se consumieron en España unos 4,5 kilos de café por persona, algo que no extraña teniendo en cuenta que es la segunda bebida más consumida del mundo).
Sus hallazgos resaltan las propiedades neuroprotectoras de los CACQD, particularmente contra los daños provocados por la obesidad, el envejecimiento y la exposición a toxinas ambientales como los pesticidas.
Aunque aún se encuentra en sus primeras etapas y los expertos reconocen que todavía queda un camino considerable por recorrer, esta investigación podría presagiar una forma respetuosa con el medio ambiente de tratar enfermedades neurodegenerativas causadas por factores ambientales, como la edad o la exposición a toxinas (como el citado pesticida paraquat).
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