Angstsymptome lindern mit Graphenoxid
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Graphenoxid hemmt posttraumatische Belastungsstörung.
Forscher der Graphene-Flagship-Partner SISSA in Italien, ICN2 in Spanien und der University of Manchester in Großbritannien haben in Zusammenarbeit mit der Ribeirão Preto Medical School der Universität von São Paulo entdeckt, dass Graphenoxid angstbedingte Verhaltensweisen in einer Modellstudie hemmt. Sie fanden heraus, dass die Injektion von Graphenoxid in eine bestimmte Region des Gehirns die Neuronen zum Schweigen bringt, die für ängstliches Verhalten verantwortlich sind.
Die Wissenschaftler nutzten ein gängiges Tiermodell: Wie in dem Zeichentrick-Klassiker Tom und Jerry lebt eine Maus in einem Loch in der Wand eines kleinen Zimmers, wo sie sich geschützt und sicher fühlt. Normalerweise erkundet die Maus den Raum frei und ohne Sorge. Aber wenn die Maus eine Katze riecht, rennt sie zurück in ihr Loch, wo sie sich in Sicherheit weiß. Dies ist ein sehr starkes Verteidigungsverhalten und die Grundlage für die Kampf- oder Fluchtreaktion, die den meisten Tieren innewohnt.
Nach einer Woche in dieser Umgebung erinnert sich die Maus an dieses Verhalten, auch nachdem der Geruch der Katze verschwunden ist. Dies ist ein Modell für die posttraumatische Belastungsstörung (PTSD), ein schützendes Angstverhalten, das als Reaktion auf negative Erinnerungen auftritt. Millionen von Menschen auf der ganzen Welt leiden an Störungen, die mit PTSD oder Angstzuständen zusammenhängen.
Laura Ballerini, Hauptautorin der Arbeit und Professorin für Physiologie beim Graphene-Flagship-Partner SISSA, Italien, erklärt, dass Graphenoxid die Kommunikation zwischen den Synapsen, die diese Art von Angst verursachen, deaktiviert.
"Zwei Tage nach der Injektion von Graphenoxid in eine bestimmte Region des Mäusegehirns verhielten sich die Mäuse wie andere Mäuse, die nie den Geruch einer Katze in ihrer häuslichen Umgebung erlebt hatten. Mit anderen Worten: Graphenoxid hemmte das angstbedingte Verhalten der Maus", erklärt Ballerini.
Sie sagt, dass zwei Tage ungefähr die Zeit ist, in der sich Erinnerungen bilden und im Gehirn der Maus konsolidieren, was der Zeit entspricht, in der die Symptome der Angst abklingen.
"Graphenoxid interagiert mit dem Teil des Gehirns, der für die Bildung von angstbezogenen Erinnerungen verantwortlich ist, die Angst verursachen.
Es wirkt nicht wie ein Medikament, indem es die Funktion der Rezeptoren hemmt - stattdessen hält es den gesamten Mechanismus vorübergehend an, lange genug, um die angstbezogene Pathologie des Gehirns zu unterbrechen, ohne sie zu schädigen", so Ballerini weiter.
Graphenoxid unterbricht die angstbezogenen Neuronensignale, ohne die Neuronen oder die umgebenden Zellen zu beeinträchtigen. Vereinfacht ausgedrückt, schaltet es nur die Kommunikation zwischen bestimmten Neuronen "ab".
Bei einer Krankheit, bei der diese Kommunikation übermäßig stark ausgeprägt ist, wie bei PTBS und Angstzuständen, reicht es aus, die Synapsen mit Graphenoxid anzuvisieren, um die Entwicklung dieses pathologischen Verhaltens zu stoppen. Dies ist eine Art von Präzisionsmedizin.
Graphenoxid wird nach ein paar Tagen auf natürliche Weise wieder abgebaut, da das umgebende Gewebe das Material verdaut. Ballerini sagt, dass sie nach zwei Tagen keine Entzündung beobachtet haben, und dass keine Spuren von Graphenoxid zurückgeblieben sind.
Als Nächstes werden Ballerini und seine Kollegen versuchen, das auf die Synapsen ausgerichtete Verhalten von Graphenoxid mit seiner Fähigkeit zu kombinieren, sich an Trägermoleküle zu binden, um Medikamente zu verabreichen.
Serge Picaud, stellvertretender Leiter des Graphene Flagship's Biomedical Technologies Work Package, kommentiert: "Diese Arbeit ist eine weitere großartige Demonstration des therapeutischen Potenzials von Graphen, entweder allein oder in einem medizinischen Gerät eingesetzt."
Andrea C. Ferrari, Wissenschafts- und Technologiebeauftragter des Graphene Flagship und Vorsitzender des Management Panels, fügt hinzu: "Die Gesundheits-, Umwelt- und biologischen Anwendungen von Graphen und verwandten Materialien wurden vom Graphene Flagship seit seiner Gründung untersucht. Diese Arbeit eröffnet einen neuen Weg der Forschung und zeigt einen Weg für eine sehr wichtige therapeutische Nutzung von Graphenoxid - eine der häufigsten Formen von funktionalisiertem Graphen."
Quelle:
https://graphene-flagship.eu/graphene/news/soothing-the-symptoms-of-anxiety-with-graphene-oxide/