Znajdź zawartość

Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii stworzyli kontrolowane światłem koniugaty srebrnych nanocząstek i mikroRNA; miRNA są 18-23-nukleotydowymi jednoniciowymi sekwencjami niekodującego RNA, które łącząc się komplementarnie do końca 3' mRNA, blokują translację białek, w tym przypadku komórek nowotworowych. Wskutek tego komórki nowotworowe umierają. Jak tłumaczą autorzy badania, którego wyniki ukazały się w piśmie Biomaterials, gryzoniom podawano dożylnie egzogenny miR-148b, by wywołać apoptozę keratynocytów wykazujących ekspresję Ras oraz komórek mysiego raka kolczystokomórkowego (unikano przy tym cytotoksyczności dla niezmienionych keratynocytów). Warto dodać, że cząsteczki Ras są rodziną białek wiążących się z GTP, które należą do najczęściej zmutowanych genów w nowotworach człowieka. Gdy nanocząstki nagromadziły się w okolicy guza, prowadzono naświetlanie okolicy zmiany nowotworowej lampą LED emitującą światło o długości fali rzędu 450 nm. Skutkowało to oddzieleniem mikroRNA od nośnika. Zabieg ten prowadził do szybkiego i trwałego zmniejszenia objętości guza o 92,8%, a także rekrutacji limfocytów T. Ta metoda dostarczania zapewnia swoistość czasową i przestrzenną. Zamiast podawać mikroRNA systemowo i wywoływać skutki uboczne, można stosując naświetlanie, dostarczać mikroRNA do konkretnego rejonu tkanki w specyficznym czasie - wyjaśnia prof. Adam Glick. Prof. Daniel Hayes dodaje, że swoistość czasowa i przestrzenna terapii ma wielkie znaczenie w przypadku leczenia nowotworów. MikroRNA działa bardzo różnie na różne typy tkanek, co może prowadzić do niechcianych skutków ubocznych i toksyczności. Dostarczając i aktywując mikroRNA tylko w okolicy guza, można ograniczyć te zjawiska i zwiększyć ogólną skuteczność terapii. Stosując tę metodę, Yiming Liu była w stanie wykazać, że w grupie ok. 20 myszy po zastosowaniu koniugatów nanocząstek i mikroRNA oraz naświetleniu nowotwory skóry uległy w ciągu 24-48 godzin niemal całkowitej regresji i nie odrosły. Liu dodaje, że mikroRNA stosowane przez jej zespół (miR-148b) reguluje szeroki zestaw genów, co sprawia, że jest szczególnie użyteczne w leczeniu heterogenicznych chorób. Ogólna skuteczność terapii może być większa, bo atakuje się liczne cele w komórce. Zmniejsza się także ryzyko rozwoju oporności, gdyż mikroRNA jest w stanie połączyć się z różnymi mRNA komórki nowotworowej, różnicując w ten sposób ścieżki, za pośrednictwem których blokuje się produkowanie przez nią białek. Naukowcy wyjaśniają, że za pomocą naświetlanych koniugatów nanocząstek i mikroRNA można by leczyć nowotwory jamy ustnej, układu pokarmowego i skóry (mogą to być wszelkie zmiany, które da się wystawić na oddziaływanie światła za pomocą kabla światłowodowego). Chcemy dalej rozwijać metodę, tak by móc ją stosować na guzach wewnętrznych, które są istotniejsze z punktu widzenia śmiertelności, np. w raku przełyku - podsumowuje Glick. « powrót do artykułu

Międzynarodowy zespół naukowców opracował funkcjonalizowane peptydami nanocząstki złota, które pozwalają ograniczyć śmierć neuronów będącą wynikiem zbyt dużego pobudzenia (hiperekscytacji). Autorzy badań podkreślają, że nadmierna stymulacja komórek nerwowych przez kwas glutaminowy (glutaminian, GLU) może doprowadzić do ich uszkodzenia i śmierci. Zjawisko to, zwane ekscytotoksycznością, występuje w wielu chorobach neurozapalnych i neurodegeracyjnych, m.in. alzheimerze. Nadmierna stymulacja receptorów glutaminergicznych może wywołać niekontrolowany napływ jonów Ca2+ do wnętrza komórki. W warunkach fizjologicznych jony wapnia pełnią rolę ważnego przekaźnika (wyzwalają szereg procesów). Jeśli ich napływ jest jednak nadmierny, dochodzi do wspomnianej hiperekscytacji neuronu, a konsekwencją ekscytotoksyczności jest w bardzo wielu przypadkach programowana śmierć komórki, czyli apoptoza. Wysokie stężenie wapnia w neuronie po stymulacji receptorów glutaminianergicznych uruchamia kolejne procesy prowadzące do jego zniszczenia: 1) aktywację enzymów zależnych od jonów wapnia (m.in. kinaz białkowych, proteaz czy endonukleaz), 2) aktywację syntazy tlenku azotu, 3) dysfunkcję mitochondriów oraz 4) generowanie wolnych rodników. Nadmierna aktywacja neuronu prowadzi do zwiększonego zapotrzebowania energetycznego przy ograniczonych możliwościach jej produkcji. Deficyt energetyczny skutkuje uszkodzeniem mitochondriów i śmiercią neuronów. Funkcjonalizowane peptydami nanocząstki złota zaprojektowano i przygotowano w IIT-Istituto Italiano di Tecnologia w Lecce. Pozwalają one na wybiórcze hamowanie ekstrasynaptycznych (pozasynaptycznych) receptorów glutaminergicznych. Jak tłumaczą naukowcy, wielkość nanocząstek skutkuje blokowaniem wyłącznie receptorów zlokalizowanych pozasynaptycznie. Dzięki temu zachowana zostaje prawidłowa neurotransmisja, a jednocześnie można uniknąć nadmiernej aktywacji prowadzącej do śmierci neuronów. Mechanizm molekularny leżący u podłoża neuroochronnego działania nanocząstek określono podczas prac eksperymentalnych prowadzonych przez Pierluigiego Valente z Uniwersytetu w Genui oraz grupę Fabia Benfenatiego z Centro NSYN-IIT w Genui. Wyniki badań będzie można wykorzystać podczas rozwijania metod terapii chorób neurologicznych przebiegających z nadmiernym uwalnianiem GLU. Możliwość blokowania receptorów pozasynaptycznych, które przede wszystkim odpowiadają za śmierć komórek, bez oddziaływania na transmisję synaptyczną pozwala myśleć o pozbawionej skutków ubocznych terapii celowanej. « powrót do artykułu

Specjaliści podkreślają, że u ok. 1:3 diabetyków wystąpi retinopatia cukrzycowa (DR), powikłanie cukrzycy prowadzące niekiedy do ślepoty. Ostatnio Amerykanie odkryli, że wysokie stężenia glukozy zwiększają poziom prekursora enzymatycznego - propeptydu oksydazy lizynowej (ang. lysyl oxidase propeptide, LOX-PP) - który sprzyja śmierci komórkowej. Niewykluczone więc, że w przyszłości będzie się dało leczyć retinopatię, obierając na cel LOX-PP bądź jego metabolity. Odkryliśmy, że warunki hiperglikemiczne czy cukrzycowe zwiększają poziom LOX-PP. LOX-PP może wywoływać śmierć komórkową, upośledzając szlak przeżyciowy. [...] Nasz artykuł demonstruje nową funkcję LOX-PP, która polega na pośredniczeniu śmierci komórkowej w warunkach hiperglikemii w hodowlach komórek śródbłonka siatkówki i u zwierząt z cukrzycą - podkreśla dr Sayon Roy ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Bostońskiego. Autorzy raportu z The American Journal of Pathology przypominają, że badania na komórkach raków trzustki i piersi sugerują, że nadmierna ekspresja LOX-PP może wyzwalać śmierć komórkową (apoptozę). Naukowcy postanowili więc zbadać rolę LOX-PP w tkance siatkówki. W ramach studium badano naczynia siatkówki szczurów zdrowych i z cukrzycą oraz gryzoni zdrowych, którym bezpośrednio do oka podano sztucznie zsyntetyzowany, rekombinowany, LOX-PP (rLOX-PP). Analizowano zmiany związane z retinopatią, takie jak obrzęk czy przeciekanie naczyń. Zwracano też uwagę na wskaźniki histologiczne, np. kapilary bezkomórkowe (AC) i utratę perycytów (PL). Okazało się, że w porównaniu do grupy kontrolnej, w siatkówkach szczurów z cukrzycą występowało więcej AC i PL. U zdrowych szczurów, którym bezpośrednio do oka podano rLOX-PP, także wzrastała liczba bezkomórkowych kapilar i utrata perycytów (porównań dokonywano do zwierząt, którym podano zastrzyk kontrolny). Oprócz tego akademicy badali wpływ wysokich poziomów glukozy na hodowle komórek śródbłonka siatkówki. Okazało się, że dodanie glukozy do hodowli nasilało ekspresję LOX-PP i zmniejszało aktywację serynowo-treoninowej kinazy Akt, zwanej też kinazą białkową B; Akt odpowiada za fosforylację wielu białek związanych z regulacją podstawowych procesów komórkowych, w tym transkrypcji, metabolizmu, apoptozy czy proliferacji. Zaobserwowano, że komórki wystawione na sam rLOX-PP przejawiały nasiloną śmierć komórkową, a także obniżoną fosforylację przez Akt. Roy i inni podkreślają, że badanie zapewnia klarowne dowody, że wysokie stężenie glukozy podwyższa poziom LOX-PP, co z kolei sprzyja apoptozie. Ponadto wydaje się, że LOX-PP wywołuje śmierć komórkową, upośledzając szlak przeżyciowy. DR to wiodąca przyczyna ślepoty w populacji w wieku produkcyjnym. Niestety, nie ma na nią lekarstwa. Nasze wyniki sugerują nowy mechanizm [...], który będzie można wykorzystać jako cel przy zapobieganiu waskulopatii związanej z retinopatią. Oksydaza lizynowa jest enzymem odpowiedzialnym za sieciowanie kolagenu i elastyny w przestrzeni pozakomórkowej. Rola propeptydu LOX jest słabiej poznana. « powrót do artykułu

Nałożenie syntetycznego aromatu drzewa sandałowego na skórę głowy może przedłużyć wzrost włosów. Podczas najnowszych badań ekipy z Uniwersytetu w Manchesterze okazało się, że w nabłonku mieszków włosowych zachodzi ekspresja wrażliwego na syntetyczny aromat drzewa sandałowego (Sandalore'u) receptora węchowego OR2AT4. Wcześniej wykazano, że OR2AT4 pobudza namnażanie keratynocytów w skórze. Podczas ostatnich eksperymentów w warunkach ex vivo stymulacja OR2AT4 za pomocą Sandalore'u zmniejszała apoptozę i rozciągała w czasie produkcję wydłużającego anagen (fazę wzrostu) czynnika wzrostu IGF-1. Skutek? Dłużej rosnące włosy. Dla odmiany podanie antagonisty OR2AT4 (Pheniratu) oraz wyciszenie OR2AT4 hamowały wzrost włosów. Jak wyjaśniają autorzy publikacji z pisma Nature Communications, w testach wykorzystano próbki skóry pozostałe po przeprowadzeniu liftingów. Wypreparowane mieszki włosowe przez dobę inkubowano, a później przydzielono do 4 grup eksperymentalnych. Jedną potraktowano 0,1% roztworem dimetylosulfotlenku (DMSO), drugą Sandalore'em, trzecią Pheniratem, a czwartą Sandalore'em i Pheniratem. Po 6 dniach analizowano zmiany, jakie zaszły w mieszkach. Naukowcy z Uniwersytetu w Manchesterze uważają, że mieszki włosowe mogą za pośrednictwem receptorów węchowych wyczuwać związki występujące w środowisku i że do podtrzymania wzrostu włosów potrzebują one sygnalizacji pośredniczonej przez OR2AT4. Wszystko to sugeruje, że receptory węchowe mogą się stać celem terapii przeciwko łysieniu. « powrót do artykułu