Znajdź zawartość

Początkiem XX wieku, a dokładniej w 1901 roku austriacki lekarz Karl Landsteiner odkrył obecność antygenów na powierzchni erytrocytów, a w surowicy krwi przeciwciał. Zaobserwował on również zjawisko zlepiania się ze sobą czerwonych krwinek, czyli proces aglutynacji. Na tej podstawie określił cztery grupy krwi: O, A, B, AB. Wykorzystując te odkrycia Ludwik Hirszfeld oraz Emil von Dungern rozwinęli wiedzę o grupach krwi. To oni po raz pierwszy zauważyli, że układy grupowe dziedziczą się zgodnie z pierwszym prawem Mendla. Odkryli również obecność w surowicy naturalnych, regularnych alloprzeciwciał anty-A i anty-B, które są skierowane przeciwko nieobecnemu na swoich krwinkach antygenowi. To stwierdzenie jest najistotniejszą cechą wyróżniającą układ ABO spośród innych układów grupowych. Jak powstaje grupa krwi? Geny trzech loci: Hh (FUT1), Sese (FUT2), ABO odpowiadają za syntezę glikozylotransferaz. Te swoiste enzymy odpowiedzialne są za przenoszenie, a następnie przyłączanie odpowiednich cukrów prostych do łańcuchów prekursorowych. W ten sposób łańcuchy prekursorowe są wydłużane i pojawiają się swoiste antygeny. ● Gen H układu grupowego H koduje glikozylotransferazę, która odpowiada za przyłączeniem L-fukozy do D-galaktozy, a następnie na krwinkach pojawia się antygen H. Tak powstaje grupa 0. ● Grupa A powstaje przez dołączenie do łańcucha prekursorowego o swoistości H N-acetylogalaktozaminy za pomocą enzymu glikozylotransferazy A (kodowany przez gen ABO). ● Grupa B powstaje natomiast poprzez przyłączenie D-galaktozy do łańcucha prekursorowego za pośrednictwem glikozylotransferazy B (kodowana przez gen ABO) ● Grupy AB charakteryzuje się obecnością obu cukrów (tj. N-acetylogalaktozaminy i D-galaktozy) przyłączonych do łańcucha prekursorowego. Fenotyp Bombay Fenotyp Bombay zidentyfikowano po raz pierwszy w 1952 roku przez dr Bhende w Bombaju w Indiach. Przyjęto wtedy do szpitala pacjenta wymagającego transfuzji krwi. Oznaczono więc mu grupę krwi, którą zidentyfikowano jako grupę 0 i otrzymał krew o takiej grupie. Podczas transfuzji doszło do silnej reakcji hemolitycznej. Zlecono więc dodatkowe badania, które wykazały, że tego pacjenta nie można zakwalifikować do żadnej znanej grupy krwi. Stwierdzono brak antygenów A, B, H na krwinkach, a w surowicy zauważono obecność alloprzeciwciał anty-A, anty-B, anty-H. Spowodowane jest to brakiem allelu H, a więc osoby z fenotypem Bombay są homozygotami hh. Krew o fenotypie Bombay jest niezmiernie rzadka - stanowi ok 0,0004% całej populacji. Występuje głównie w południowo-wschodniej Azji, a dokładniej w Indiach. Szansa spotkania go tam wynosi 1:10 000, a większość osób pochodzi z Bombaju. Są to głównie rdzenni mieszkańcy Bombaju, lub ich potomkowie. Skutkuje to tym, że ludzie z tamtego regionu są zachęcani do przedmałżeńskiego fenotypowania grupy krwi, aby ograniczyć zawieranie małżeństw posiadających allel h. Bardzo ważne jest, aby osobom z fenotypem Bombay przetaczać krew autologiczną lub tylko od pacjentów z tym samym fenotypem grupy krwi. Spowodowane jest to tym, że ich czerwone krwinki nie posiadają antygenów A, B i H. Nie jest to jednak łatwe przez wzgląd na rzadkość występowania tej grupy krwi. Jednym ze sposobów wyśledzenia osób z fenotypem Bombay jest przeprowadzanie dokładnych badań członków rodziny już znanego przypadku. Gdy fenotyp się potwierdzi, to są oni zachęcani do zarejestrowania się w regionalnych centrach krwiodawstwa jako dawcy. Następnie tworzony jest rzadki rejestr grupowy, aby móc szybko reagować w sytuacjach kryzysowych. Bibliografia: J. Fabijańska-Mitek, D. Bochenek-Jantczak, A. Grajewska, K. Wieczorek, Badania immunohematologiczne i organizacja krwiolecznictwa - kompendium, 2017 S. A. Awan, A. Junaid, S. Khan, S., Jahangir, Blood Diathesis in a Patient of Rare Blood Group 'Bombay Phenotype', Cureus. 2018 Oct 23;10(10):e3488 H.J. Shahshahani, M.R. Vahidfar, S.A. Khodaie SA., Reakcja transfuzyjna w przypadku rzadkiej grupy krwi Bombay. Azjatycki J Transfus Sci. 2013; 7 :86–87 B. Górska, J. Kabza, H. Seyfried, H. Tomczyk-Budzińska, B. Więcek, Badania serologiczne fenotypu “Bombay” Diag. Lab. 1971, T VII, Nr 2 Shrivastava M, Navaid S, Peethambarakshan A, Agrawal K, Khan A., Detection of rare blood group, Bombay (Oh) phenotype patients and management by acute normovolemic hemodilution Asian J Transfus Sci. 2015 Jan-Jun;9(1):74-7 « powrót do artykułu

Komórki krwi powstają w inny sposób, niż dotychczas sądzono, informują na łamach Nature naukowcy z Boston Children's Hospital. Podczas badań na myszach wykazali oni, że komórki takie są tworzone nie z jednego, a z dwóch typów komórek prekursorowych. To zaś może mieć olbrzymie znaczenie dla leczenia nowotworów krwi, przeszczepów szpiku kostnego oraz rozwoju immunologii. Dotychczas sądzono, że większość naszej krwi pochodzi z niewielkiej liczby komórek, które stają się komórkami macierzystymi krwi, znanymi również jako komórki macierzyste hemopoezy. Ze zdumieniem odkryliśmy, że istnieje też druga grupa komórek progenitorowych, które nie pochodzą z komórek macierzystych. To one tworzą większość krwi obecnej w naszym ciele od czasu życia płodowego po wczesną dorosłość, a później ich udział w tworzeniu krwi spada", mówi główny doktor Fernando Camargo. Nowo zauważone komórki to embrionalne multipotencjalne komórki progenitorowe. Obecnie naukowcy sprawdzają, czy ich odkrycie – dokonane na myszach – ma również odniesienie do ludzi. Jeśli tak, to może ono pomóc w opracowaniu metod wzmacniania układu odpornościowego u starszych ludzi, może też rzucić nowe światło na nowotwory krwi, szczególnie u dzieci, czy też pozwoli na udoskonalenie technik przeszczepu szpiku kostnego. Próbujemy też zrozumieć, dlaczego komórki te zanikają w średnim wieku. Jeśli nam się to uda, być może będziemy w stanie manipulować nimi tak, by odmłodzić układ odpornościowy, mówi Camargo. Naukowiec jest też podekscytowany możliwością lepszego leczenia nowotworów krwi. Zauważa, że wiele tych chorób jest specyficznych dla wieku. Białaczki szpikowe rozwijają się głównie u osób starszych. Być może – zauważa Camargo – pochodzą one od komórek macierzystych krwi. A z kolei białaczki limfatyczne, dotykające głównie dzieci, mogą pochodzić od embrionalnych multipotencjalnych komórek progenitorowych. Staramy się zrozumieć konsekwencje mutacji prowadzących do białaczek i ich wpływ na komórki macierzyste i embrionalne multipotencjalne komórki progenitorowe u myszy. Chcemy sprawdzić, czy nowotwory te pojawiają się w różnych komórkach, dodaje uczony. Odkrycie może też mieć znaczenie przy przeszczepach szpiku. Gdy przeszczepialiśmy szpik kostny u myszy zauważyliśmy, że embrionalne komórki pluripotencjalne nie wszczepiły się dobrze, przetrwały tylko kilka tygodni. Tymczasem komórki te, gdybyśmy mogli dodać do nich gen wydłużający ich przetrwanie, mogłyby być lepszym źródłem komórek do przeszczepów. Są bowiem bardziej rozpowszechnione u młodych dawców niż komórki macierzyste i wytwarzają przede wszystkim limfocyty, co mogłoby prowadzić do lepszej rekonstrukcji układu odpornościowego i mniejszej liczby komplikacji po przeszczepie, wyjaśnia Camargo. « powrót do artykułu

Międzynarodowy zespół naukowy, na czele którego stali specjaliści z University of Edinburgh, zidentyfikował geny powiązane ze starzeniem się i wyjaśnia, dlaczego proces starzenia się przebiega tak różnie u różnych ludzi. Wyniki badań sugerują, że utrzymywanie odpowiedniego poziomu żelaza we krwi pomaga starzeć się lepiej i żyć dłużej. Naukowcy oparli swoje badania na na analizie danych genetycznych ponad miliona osób. Jesteśmy bardzo podekscytowani tymi wynikami. Mamy tutaj silną sugestię, że zbyt wysoki poziom żelaza we krwi zmniejsza liczbę zdrowo przeżytych lat oraz że utrzymywanie odpowiedniego poziomu żelaza pozwala kontrolować proces starzenia się. Sądzimy, że nasze odkrycia dotyczące metabolizmu żelaza pozwoli wyjaśnić, dlaczego spożywanie bogatego w żelazo czerwone mięso wiąże się z różnymi schorzeniami wieku starszego, jak na przykład z chorobami serca, mówi główny badać doktor Paul Timmers. Wraz z wiekiem nasz organizm powoli traci zdolność do homeostazy, czyli utrzymywania równowagi pomiędzy poszczególnymi parametrami. Brak tej równowagi jest przyczyną wielu chorób, a w końcu śmierci. Jednak przebieg procesu starzenia się jest bardzo różny u różnych ludzi. U niektórych pojawiają się poważne chroniczne schorzenia już w dość młodym wieku i ludzie ci szybko umierają, inni z kolei żyją w zdrowiu przez bardzo długi czas i do końca swoich dni są w dobrej kondycji. Autorzy najnowszych badań przyjrzeli się genom i odkryli dziesięć regionów odpowiedzialnych za długość życia, długość życia w zdrowiu oraz długość życia w idealnych warunkach. Naukowcy zauważyli, że istnieje silna korelacja pomiędzy tymi trzema czynnikami, a poziomem żelaza we krwi. Badania statystyczne przeprowadzone metodą randomizacji Mendla potwierdziły, że poziom żelaza ma najbardziej istotny wpływ na długość życia w zdrowiu. Na poziom żelaza we krwi wpływ ma nasza dieta. Zbyt wysoki lub zbyt niski jego poziom jest powiązany z chorobami wątroby, chorobą Parkinsona, a w starszym wieku wiąże się z obniżeniem zdolności organizmu do zwalczania infekcji. "Możliwości syntezy hemu spadają wraz z wiekiem. Jego niedobory prowadzą do akumulacji żelaza, stresu oksydacyjnego i dysfunkcji mitochondriów. Akumulacja żelaza pomaga patogenom w podtrzymaniu infekcji, co jest zgodne z obserwowaną u osób starszych podatnością na infekcje. Z kolei nieprawidłowa homeostaza żelaza w mózgu wiąże się z chorobami neurodegeneracyjnymi, jak choroba Alzheimera, Parkinsona czy stwardnienie rozsiane, piszą autorzy badań. Naukowcy zastrzegają, że kwestie te wymagają dalszych badań, ale już przewidują, że ich odkrycie może doprowadzić do opracowania leków, które zmniejszą niekorzystny wpływ starzenia się na zdrowie, wydłużą nie tylko ludzkie życie, ale też okres życia w zdrowiu. « powrót do artykułu

Obecnie wstępną diagnozę nowotworów mózgu wykonuje się na podstawie badań obrazowych, jednak diagnoza szczegółowa, określająca np. konkretny rodzaj nowotworu, wymaga wykonania biopsji. Możliwość nieinwazyjnego zdiagnozowania nowotworu, oznaczałaby olbrzymi postęp w walce z nowotworami mózgu. Grupa naukowców Farshad Nassiri, Ankur Chakravarthy i ich koledzy z University of Toronto, we współpracy z amerykańskimi kolegami, informują na łamach Nature Medicine o opracowaniu wysoce czułego testu z krwi, który pozwala dokładnie diagnozować i klasyfikować różne typy guzów mózgu. Test opiera się na najnowszych odkryciach naukowych, dzięki którym wiemy, że profile metylacji DNA w plazmie są wysoce specyficzne dla różnych guzów i pozwalają na odróżnienie od siebie guzów pochodzących od tych samych linii komórkowych. Gdybyśmy dysponowali lepszą i bardziej wiarygodną metodą diagnozowania i klasyfikowania podtypów guzów, moglibyśmy zmienić sposób opieki nad pacjentem, mówi doktor Gelareh Zadeh, szefowa chirurgii onkologicznej w Cancer Care Ontario. To zaś miałoby olbrzymi wpływ na planowanie i przebieg leczenia. Jeden z autorów, doktor Danel De Carvalho, specjalizuje się w badaniu wzorców metylacji DNA. Kierowane przez niego laboratorium już wcześniej opracowało metodę badania wzorców metylacji za pomocą płynnej biopsji. Teraz, na potrzeby najnowszych badań, naukowcy porównali dane ze szczegółowych analiz tkanek nowotworów mózgu 221 pacjentów, z badaniem swobodnie krążącego DNA nowotworowego (ctDNA) obecnego w osoczu tych osób. Dzięki temu byli w stanie połączyć konkretne podtypy guzów mózgu z ctDNA krążącym we krwi. Następnie na tej podstawie opracowali algorytm, który klasyfikuje nowotwory mózgu wyłącznie na podstawie ctDNA. Jak zauważa doktor Zadeh, wcześniej nie było możliwe diagnozowanie nowotworów mózgu na podstawie badań krwi ze względu na istnienie bariery mózg-krew. Jednak nasz test jak tak czuły,że wykrywa we krwi nawet minimalne sygnały świadczące o istnieniu nowotworu. Mamy teraz nową nieinwazyjną metodę, która pozwala na wykrywanie i klasyfikowanie guzów mózgu. « powrót do artykułu

W 2017 roku Gregory Poore przeczytał w Science artykuł, którego autorzy opisywali mikroorganizmy obecne u pacjentów z nowotworami trzustki i informowali, że mikroorganizmy te rozkładają lek powszechnie stosowany przy leczeniu tego rodzaju nowotworu. Młodego naukowca zaintrygował wówczas pomysł, że wirusy i bakterie mogą mieć większy niż się sądzi udział w rozwoju nowotworów. Teraz Poore jako doktorant w University of California San Diego School of Medicine, pisze doktorat pod kierunkiem profesora Roba Knighta, dyrektora Center for Microbiome Innovation. Poore i Knight wraz z interdyscyplinarnym zespołem współpracowników stworzyli nowatorką metodę identyfikacji chorych na nowotwory. Ich metoda pozwala też często stwierdzić, jaki rodzaj nowotworu ma konkretna osoba. Diagnoza jest stawiana na podstawie analizy wzorców wirusowego i bakteryjnego DNA obecnych w krwi pacjenta. Dotychczas niemal zawsze uznawano, że guzy nowotworowe to środowisko sterylne i nie brano pod uwagę złożonych wzajemnych wpływów pomiędzy komórkami nowotworowymi, bakteriami, wirusami i innymi mikroorganizmami zamieszkującymi nasze ciała, mówi Knight. W naszych ciałach mamy więcej genów różnych mikroorganizmów niż naszych własnych genów, więc nic dziwnego, że na ich podstawie możemy zdobyć istotne informacje dotyczące naszego zdrowia, dodaje uczony. Naukowcy najpierw skorzystali z The Cancer Genome Atlas. To baza danych prowadzona przez amerykański Narodowy Instytut Raka i prawdopodobnie największa na świecie gaza zawierająca informacje na temat genów mikroorganizmów znalezionych z ludzkich guzach nowotworowych. Naukowcy mieli tam dostęp do 18 116 próbek guzów pobranych od 10 481 pacjentów z 33 rodzajami nowotworów. Zespół Knighta i Poore'a przeanalizował te dane w poszukiwaniu wzorców. Obok wzorców znanych, takich jak np. związek wirusa brodawczaka ludzkiego z rakiem szyjki macicy czy związek między Fusobacterium, a nowotworami układu pokarmowego, zauważono inne sygnatury mikroorganizmów, które były specyficzne dla różnych nowotworów. Stwierdzono np. że obecność Faecaliabacterium jest tym, co odróżnia raka jelita grubego od innych nowotworów. Na podstawie tych danych naukowcy wytrenowali setki modeli do maszynowego uczenia się i sprawdzali, czy są one w stanie powiązać wzorce genomu mikroorganizmów z konkretnymi nowotworami. Okazało się, że komputery są w stanie postawić diagnozę na podstawie samych tylko danych z genomu mikroorganizmów znalezionego we krwi pacjenta. W kolejnym etapie badań naukowcy usunęli z bazy dane dotyczące III i IV stopnia rozwoju nowotworów. Mimo to modele komputerowe nadal stawiały prawidłową diagnozę, co oznacza, że były w stanie odróżnić nowotwory na wcześniejszych etapach rozwoju. Jakby tego było mało, modele działały nawet wówczas, gdy z wykorzystywanej przez nie bazy usunięto ponad 90% danych. Uczeni postanowili pójść o krok dalej i sprawdzić, czy modele te przydadzą się do rzeczywistego diagnozowania chorych. W testach wzięło udział 59 pacjentów z nowotworem prostaty, 25 z nowotworem płuc i 16 z czerniakiem. Plazmę z krwi każdego z tych pacjentów porównano z innymi oraz z 69 zdrowymi osobami z grupy kontrolnej. Okazało się, że w większości przypadków modele były w stanie odróżnić osobę z nowotworem od osoby zdrowej. Komputery prawidłowo zidentyfikowało 86% osób z nowotworami płuc i 100% osób, których płuca były zdrowe. Często też były w stanie odróżnić typy nowotworów. Na przykład nowotwory płuc były w 81% przypadków prawidłowo odróżniane od nowotworu prostaty. Możliwość uzyskanie z jednej fiolki krwi profilu DNA guza i profilu DNA mikrobiomu pacjenta to ważny krok w kierunku lepszego zrozumienia interakcji pomiędzy gospodarzem a nowotworem, mówi onkolog Sandip Pravin. Takie narzędzie może w przyszłości pozwolić nie tylko na prostszą i szybszą diagnostykę nowotworów, ale również na śledzenie postępów choroby. Zanim jednak tego typu metoda wejdzie do użytku, konieczne będzie pokonanie wielu przeszkód. Przede wszystkim trzeba by ją przetestować na dużej grupie pacjentów. Ponadto konieczne będzie stworzenie definicji tego, jak wygląda skład genomu mikroorganizmów u zdrowych ludzi. Ponadto trzeba stworzyć metodę odróżniania, które z sygnatur genetycznych pochodzą od aktywnych mikroorganizmów, a które od nieaktywnych. Sami naukowcy już mówią, że sama diagnostyka to dopiero początek możliwości. Lepsze zrozumienie tego, w jaki sposób  wraz z rozwojem różnych nowotworów zmienia się populacja mikroorganizmów zamieszkujących nasze ciała, może otworzyć nowe możliwości terapeutyczne. Moglibyśmy dowiedzieć się, co te mikroorganizmy naprawdę robią, a może nawet zaprząc je do pracy przy zwalczaniu nowotworów. Ze szczegółowymi informacjami można zapoznać się na łamach Nature. « powrót do artykułu

Profesor immunologii Arturo Casadevall z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa pracuje nad unowocześnieniem znanej do stu lat metody walki z chorobami zakaźnymi. Uczony chce pozyskiwać przeciwciała od osób już wyleczonych z COVID-19 i wstrzykiwać je tym, którzy dopiero zachorowali lub są narażeni na szczególne ryzyko. Rozpoczęcie takiej terapii nie wymagałoby eksperymentów ani prac badawczo-rozwojowych. Metodę tę można by wdrożyć w ciągu najbliższych teorii, gdyż bazuje ona na znanym procesie przechowywania krwi, mówi naukowiec. Casadevall wraz z zespołem proszą ludzi, którzy przeszli już COVID-19 o oddawanie krwi. Jest z niej izolowane serum. Po jego przetworzeniu i usunięciu innych toksyn, można by je wstrzykiwać osobom chorym lub narażonym zachorowanie. Procedura izolowania serum i jego oczyszczania jest znana od dawna i wykonywana standardowo w szpitalach i laboratorich. Koncepcja wykorzystania krwi od osób, które przeszły chorobę zakaźną narodziła się na początku XX wieku. Metoda ta była wielokrotnie używana. W samych USA zapobiegła wybuchowi epidemii odry w 1934 roku. Amerykanie nie są jedynymi, którzy chcą do niej powrócić. Testy na ograniczoną skalę przeprowadzili już Chińczycy i uzyskali obiecujące wyniki. Prace nad tą metodą prowadzi też jedna z japońskich firm. Eksperci mówią, że głównym wyzwaniem jest tutaj odpowiednie dobranie czasu tak, by zmaksymalizować odpowiedź immunologiczną osoby, której zostanie podane serum. Metoda ta nie jest metodą leczenia. To tymczasowe rozwiązanie, które pomoże w oczekiwaniu na lepsze opcje, jak na przykład szczepionka. To możliwe do wykonania, ale wymaga sporego wysiłku organizacyjnego i odpowiednich zasobów... oraz ludzi, którzy wyleczyli się z choroby i będą chcieli oraz mogli oddać krew, mówi Casadevall. Jego zdaniem, jest to dobra metoda lokalnych działań mających na celu zahamowanie epidemii. Przy okazji, można przeprowadzić badania kliniczne na temat jak najbardziej efektywnego wykorzystania serum w tego typu przypadkach. « powrót do artykułu

Podczas snu wolnofalowego w mózgu zachodzą niesamowite sprzężone zjawiska. Gdy neurony się wyciszają, po kilku sekundach następuje odpływ krwi z głowy, a na jej miejsce napływa płyn mózgowo-rdzeniowy (ang. cerebrospinal fluid, CSF). Obmywa on mózg rytmicznymi, pulsującymi falami. Naukowcy z Uniwersytetu w Bostonie podkreślają, że wolne fale w aktywności neuronalnej przyczyniają się do konsolidacji śladów pamięciowych, zaś płyn mózgowo-rdzeniowy usuwa z mózgu toksyczne białka powstające podczas przemiany materii. Dotąd nie było jednak wiadomo, czy te dwa procesy są ze sobą związane. Podczas ostatnich badań na grupie 13 osób w wieku 23-33 lat wykazano, że najpewniej tak. Laura Lewis ma nadzieję, że pewnego dnia dzięki odkryciom jej zespołu uda się lepiej zrozumieć zaburzenia snu związane np. z autyzmem czy chorobą Alzheimera. Zestawienie fal mózgowych z wzorcami hemodynamicznymi i dot. płynu mózgowo-rdzeniowego może także rzucić nieco światła na procesy występujące podczas normalnego starzenia. Gdy ludzie się starzeją, często ich mózgi generują mniej wolnych fal, co z kolei może się przekładać na przepływ krwi przez mózg i na zmniejszenie pulsowania CSF podczas snu. Skutkiem tych zjawisk będzie zaś nagromadzenie toksycznych białek i pogorszenie pamięci. Wcześniej naukowcy analizowali te procesy z osobna, teraz wydaje się jednak, że są one ze sobą bardzo blisko związane. By lepiej zrozumieć zjawiska zachodzące w czasie snu, Lewis chce rozszerzyć badania na starszych dorosłych. Amerykanom zależy też na bardziej sprzyjających snowi metodach obrazowania aktywności mózgu (badania na 13-osobowej grupie prowadzono w hałasujących skanerach do rezonansu magnetycznego). Lewis cieszy się z uzyskanych dotąd wyników. Obecnie na podstawie obserwacji płynu mózgowo-rdzeniowego wiadomo np., czy ktoś w ogóle śpi, czy nie. To takie dramatyczne zjawisko. Nie zdawaliśmy sobie sprawy, że pulsowanie CSF w czasie snu istnieje, tymczasem wolne fale w czasie snu NREM prowadzą do oscylacji objętości krwi, skutkujących napływem i odpływem CSF do i z mózgu. Naukowcy chcą teraz rozwiązać kolejną zagadkę: w jaki sposób fale mózgowe, przepływ krwi i CSF są ze sobą tak idealnie skoordynowane? Widzimy, że zmiana neuronalna zawsze występuje pierwsza, później ma miejsce odpływ krwi, a po niej napływ CSF do głowy. Niewykluczone, że gdy neurony się wyciszają, nie potrzebują tyle tlenu, dlatego krew odpływa z tego obszaru. Ponieważ ciśnienie w mózgu spada, szybko napływa CSF, by potrzymać je na bezpiecznym poziomie. To jednak tylko jedna z możliwości. Jaki jest związek przyczynowo-skutkowy? Czy w ogóle jedno z tych zjawisk powoduje inne? A może istnieje inny czynnik, który napędza je wszystkie?   « powrót do artykułu

Ze śliną żerujących kleszczy mogą się przenosić patogeny. By to uniemożliwić, naukowcy postanowili doprowadzić do tego, żeby pajęczaki zaczęły wytwarzać mniej śliny. Na północnym wschodzie USA znacząco rośnie liczba przypadków boreliozy. Większość metod zabijania kleszczy w sektorze rolniczym polega na wykorzystaniu neurotoksycznych insektycydów. Trudno je skutecznie stosować w obszarach zamieszkanych, dlatego chcieliśmy zidentyfikować nowy sposób kontrolowania kleszczy przenoszących choroby - podkreśla dr Daniel Swale z Uniwersytetu Stanowego Luizjany. Wiemy, że gruczoły ślinowe są kluczowe dla biologicznego sukcesu kleszczy, co sugeruje, że mogą one być potencjalnym celem dla pestycydów działających za pośrednictwem nowego mechanizmu - dodaje doktorantka Zhilin Li. Mając to na uwadze, naukowcy wpadli na pomysł, że gdyby dało się zahamować produkcję śliny przez kleszcze, można by w ten sposób powstrzymać je od żerowania. Swale i Li skoncentrowali się na prostowniczym (wewnątrzprostowniczym) kanale KIR (ang. inwardly rectifying potassium channel); wcześniej wykazano, że spełnia on ważną rolę w układach wydzielniczych stawonogów. W ramach ostatnich eksperymentów kleszcze karmiono krwią, która zawierała związki oddziałujące na KIR: VU0071063 lub pinacydyl. Okazało się, że wydzielanie śliny zmniejszało się o co najmniej 95%, a objętość przyjmowanego pokarmu (krwi) spadała ok. 15-krotnie. Co ważne, kleszcze, które żerowały na krwi wysyconej którymś z tych związków, ginęły w ciągu 12 godzin. To okienko czasowe ma spore znaczenie, gdyż zazwyczaj na transmisję patogenów za pośrednictwem śliny kleszczy potrzeba przynajmniej 12 godz., a niekiedy czas ten wydłuża się nawet do 40 godz. Analizując ekspresję w śliniankach, naukowcy stwierdzili, że KIR są dynamicznie regulowane i że są krytyczne dla wstępnej, ale nie dla późniejszych faz żerowania. Opisywane badania prowadzono na sztucznych systemach. Teraz akademicy zamierzają sprawdzić, czy zabieg zapobiegnie transmisji patogenów w czasie żerowania na gryzoniach. Swale i Li dodają, że przed zgonem kleszcze wyglądały na chore i ospałe. Ich zachowanie było nieskoordynowane, pajęczaki miały problemy z przemieszczaniem. Amerykanie przypisują to nierównowadze potasowo-sodowo-chlorkowej. Normalnie gdy kleszcze żerują, ich ślina "oddaje" nadmiar wody i jonów do krwi gospodarza. W tym jednak przypadku mimo że kleszcze produkowały mniej śliny, oddawały więcej jonów. Sądzę, że ich układ nerwowy nie pracował prawidłowo, co skutkowało wysoką śmiertelnością - wyjaśnia Li. Z abstraktu wystąpienia naukowców na jesiennej konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego wynika, że ekipa testowała hipotezę, że obniżona aktywność wydzielnicza gruczołów ślinowych zmniejszy spożycie krwi i że zmieniona osmoregulacja zwiększy śmiertelność związaną z niemożnością poradzenia sobie z bogatą w kationy ssaczą krwią. Generalnie naukowcy założyli, że funkcja ślinianek kleszczy zależy od nabłonkowego transportu jonów potasu i chemiczna modulacja KIR będzie miała dla nich katastrofalne konsekwencje.   « powrót do artykułu

Na jednym z amerykańskich uniwersytetów powstał test do wykrywania biomarkerów stresu (hormonów i neuroprzekaźników) w różnych płynach ustrojowych: pocie, krwi, moczu czy ślinie. Zależało nam na czymś prostym i łatwym do zinterpretowania - opowiada prof. Andrew Stecki z Uniwersytetu Cincinnati (UC). Takie rozwiązanie może nie zapewni wielu danych, ale pokaże, czy powinno się poszukać pomocy specjalisty. Naukowcy z UC uzyskali urządzenie, które do mierzenia poziomu biomarkerów stresu wykorzystuje ultrafiolet, a konkretnie spektroskopię UV; w ramach testów mierzono absorpcję promieniowania z zakresu 190–400 nm. Określa ono poziom wielu biomarkerów [kortyzolu, serotoniny, dopaminy, noradrenaliny i neuropeptydu Y]. Może być stosowane do różnych płynów ustrojowych. To naprawdę unikatowe. Stecki wyjaśnia, że dużą rolę w jego badaniach odegrały osobiste doświadczenia z chorym ojcem. By dostosować podawanie leków, musiałem go często zabierać do laboratorium lub do lekarza. Myślałem, że byłoby świetnie, gdyby mógł sobie zrobić testy samodzielnie i sprawdzić, czy rzeczywiście coś się dzieje, czy tylko tak mu się wydaje. To nie zastępuje testów laboratoryjnych, ale daje pacjentom pojęcie o sytuacji. Naukowcom z UC przyznano dofinansowanie z Narodowej Fundacji Nauki i Air Force Research Lab. Podczas misji na pilotów wojskowych działa silny stres. Kontroler lotu powinien wiedzieć, kiedy pilot dochodzi do kresu swoich możliwości, by móc go wycofać, nim dojdzie do katastrofy. Amerykanie wspominają też o innych komercyjnych zastosowaniach. Stres szkodzi podstępnie nam wszystkim. [...] Wiele fizycznych chorób, np. cukrzycę, nadciśnienie czy problemy neurologiczne [...], przypisuje się właśnie stresowi - dodaje doktorantka Prajokta Ray. Autorzy publikacji z ACS Sensors opisują swoje rozwiązanie jako mikroprzepływowe urządzenie analityczne na polimerowym substracie. Całości dopełnia dioda emitująca UV. « powrót do artykułu

Na Wydziale Medycyny Indiana University dokonano przełomu na drodze do opracowania testu bólu, który na podstawie badań krwi pozwoliłby obiektywnie określić poziom bólu odczuwanego przez pacjenta. Na czele zespołu badawczego stoi profesor Alexander Niculescu. Wraz ze swoją grupą bada on setki pacjentów Richard L. Roudebush VA Medical Center pod kątem zidentyfikowania we krwi biomarkerów bólu. Opracowaliśmy prototypowy test, który w sposób obiektywny informuje lekarza, czy pacjenta coś boli i jak ostry jest to ból. Uzyskanie obiektywnych danych jest tutaj niezwykle ważne, gdyż ból jest uczuciem subiektywnym. Dotychczas trzeba było opierać się na tym, jak sam pacjent oceniał ból, mówi Niculescu. Jeśli prace się powiodą, będzie to pierwszy test tego typu. Opracowanie takiego testu pozwoliłoby przede wszystkim zahamować falę nadużywania środków przeciwbólowych. To zaś wiązałoby się z lepszym zdrowiem i lepszymi rokowaniami dla pacjenta. Epidemia nadużywania opioidów spowodowana jest przepisywaniem zbyt dużej ilości środków przeciwbólowych. To zaś spowodowane jest faktem, że nie istnieje obiektywny sposób pomiaru bólu i jego natężenia. Lekarze po prostu przepisują środki przeciwbólowe gdy pacjent sobie tego zażyczy. Teraz widzimy, że to spowodowało poważne problemy. Potrzebujemy alternatywy dla opioidów i precyzyjnego leczenia bólu. Opracowany przez nas test to umożliwia, mówi uczony. Nowy test pozwala zidentyfikować we krwi biomarkery świadczące o bólu i jego natężeniu, a następnie dopasować odpowiednie środki przeciwbólowe. Po ich przepisaniu można ponownie wykonać test i sprawdzić, czy sytuacja wróciła do normy. Odkryliśmy, że część środków, które są używane od dekad do leczenia zupełnie innych rzeczy najlepiej pasują do biomarkerów bólu. Byliśmy w stanie powiązać biomarkery z istniejącymi lekami oraz ze środkami naturalnymi i stwierdzić, że dzięki nim pacjent może zmniejszyć ilość przyjmowanych opioidów lub w ogóle z nich zrezygnować, dodaje Niculescu. W trakcie badań okazało się także, że biomarkery nie tylko mogą posłużyć do dobrania leku, ale pozwalają również przewidzieć, czy ktoś może doświadczyć bólu w przyszłości, a zatem czy pacjent może cierpieć na chroniczne bóle. Przede wszystkim chcieliśmy znaleźć uniwersalne biomarkery bólu i to nam się udało. Z uzyskanych danych wynika też, że niektóre biomarkery lepiej sprawdzają się w przypadku mężczyzn, a inne w przypadku kobiet. Może się okazać, że istnieją też biomarkery działające lepiej na ból głowy, inne na ból brzucha i tak dalej. Chcemy to zbadać w ramach szerzej zakrojonych studiów. « powrót do artykułu

Rak trzustki to jeden z najbardziej śmiertelnych nowotworów. Jest trudny do zdiagnozowania, gdyż na początkowych stadiach nie daje widocznych oczywistych objawów. Diagnozowany jest najczęściej w zaawansowanym stadium, dlatego też jedynie około 8,5% pacjentów przeżywa dłużej niż 5 lat od czasu diagnozy. Naukowcy z Van Andel Research Institute opracowali nowy, prosty test z krwi, który  w połączeniu z już istniejącymi testami wykrywa niemal 70% nowotworów trzustki, a odsetek fałszywych pozytywnych wyników wynosi mniej niż 5%. Rak trzustki to agresywna choroba, która ma tendencję do dawania przerzutów jeszcze przed zdiagnozowaniem, przez co jest trudny w leczeniu. Mamy nadzieję, że nasz nowy test, w połączeniu z już istniejącymi testami pozwoli lekarzom na diagnozowanie pacjentów z grupy wysokiego ryzyka jeszcze zanim nowotwór się rozprzestrzeni, mówi jeden z głównych autorów badań profesor Brian Haab. Nowy test, podobnie jak już istniejące, mierzy poziom cukru uwalniany do krwi przez obecne tam komórki raka trzustki. Z tą jednak różnicą, że obecne testy wykonują pomiary z populacji komórek CA-19-9, a nowy test bierze pod uwagę inną populację. Zastosowane razem testy działają zatem szerzej i jest większa szansa, iż wyłapią obecność komórek nowotworowych we krwi. Test CA-19-9 został opracowany przed około 40 laty. Jego skuteczność wynosi zaledwie około 40%. Jest on obecnie używany raczej do potwierdzania już postawionej diagnozy i do śledzenia postępów choroby, a nie do badań przesiewowych. Połączenie nowego testu sTRA z CA-19-9 nadaje się do prowadzenia badań przesiewowych i wczesnej diagnostyki, szczególnie u osób z grupy podwyższonego ryzyka. Osoby takie to te, w których rodzinie występował rak trzustki, które cierpią na chroniczne zapalenie trzustki, u których zdiagnozowano torbiel na trzustce oraz te ze zdiagnozowaną w późniejszych dekadach życia cukrzycą typu 2. Pojawia się bowiem coraz więcej dowodów na to, że zachorowanie na cukrzycę po 50. rokiem życia może być wczesnym objawem nowotworu trzustki. Cukrzyca, która pojawiła się wcześniej nie jest obecnie uznawana za czynnik ryzyka raka trzustki. Obecnie istnieje niewiele narzędzi diagnostycznych, które można zastosować u ludzi z podwyższonym ryzykiem raka trzustki. Połączenie obu wspomnianych testów może być prostą tanią metodą na wczesną diagnozę, która polepszy rokowania pacjenta, mówi Haab. « powrót do artykułu

Aktywny składnik kropli do oczu, stworzony na potrzeby leczenia jednego ze schorzeń może... zwalczać agresywny nowotwór krwi. Naukowcy z WellCome Sanger Institute, University of Cambridge i University of Nottingham zauważyli, że SPHINX31 bierze na cel jeden z genów nowotworu i może zabijać komórki białaczki, nie czyniąc krzywdy zdrowym komórkom. Ostra białaczka szpikowa (AML) jest od kilku dekad leczona w ten sam sposób, stosuje się intensywną chemioterapię. Szczególnie złe rokowania dotyczą pacjentów z reaaranżacjami genu MLL. Podczas wcześniejszych badań naukowcy z Sanger Institute opracowali metodę bazującą na technologii edycji genów CRISPR, która pozwoliła im zidentyfikować ponad 400 genów jako potencjalne cele w leczeniu ostrej białaczki szpikowej. Stwierdzili też, że jeden z tych genów, SRPK1, jest kluczowy dla rozwoju AML z reaaranżacjami MLL. SRPK1 bierze udział w splicingu RNA, procesie, który przygotowuje RNA do translacji. Podczas najnowszych badań uczeni postanowili sprawdzić, czy zablokowanie SRPK1 może zabić komórki AML i czy w ten sposób da się leczyć tę chorobę. Najpierw wykazali, że zaburzenie genów SRPK1 powstrzymało wzrost komórek AML z rearanżowanym MLL. Następnie uczeni zaczęli testować związek o nazwie SPHINX31. To inhibitor SRPK1, który stworzono na potrzeby leczenia neowaskularyzacji siatkówki, kiedy to w siatkówce pojawiają się nowe nieprawidłowe naczynia krwionośne, które pękają i powodują utratę wzroku. Naukowcy zauważyli, że SPHINX31 powstrzymywał rozwój wielu linii komórek AML z rearanżacją MLL, ale nie wpływał na zdrowe komórki krwi. Następnie wprowadzili do organizmu myszy z osłabionym układem odpornościowym komórki ludzkiej ostrej białaczki limfoblastycznej i leczyli ją wspomnianym środkiem. Okazało się, że komórki AML nie rosną, a u myszy nie widać żadnych znaczących skutków ubocznych. Odkryliśmy, że za pomocą środka opracowanego na potrzeby leczenia oczu można powstrzymać wzrost agresywnej formy ostrej białaczki limfoblastycznej nie szkodząc jednocześnie zdrowym komórkom. To daje nadzieję, na opracowanie leczenia tej choroby u ludzi, mówi doktor George Vassiliou, szef grupy badawczej z Sanger Institute. Gdy doktor Vassiliou powiedział mi, że SRPK1 jest niezbędny do rozwoju pewnej formy AML, od razu chciałem wraz z nim sprawdzić, czy nasz inhibitor może powstrzymać rozwój komórek białaczki. Fakt, że środek ten działa tak dobrze, wskazuje na jego potencjalne zastosowania nowej terapii białaczki. Prace nad nią trochę potrwają, jednak na horyzoncie pojawiła się szansa na opracowanie nowego leczenia osób z tym agresywnym nowotworem, powiedział profesor David Bates z University of Nottingham, współzałożyciel firmy Exonate, która opracowała krople do oczu ze SPINX31. « powrót do artykułu

Naukowcy ze Stanford University wykorzystali namagnetyzowany przewód do przechwycenia komórek nowotworowych swobodnie poruszających się w krwi chorego. Technika ta może wkrótce posłużyć do wczesnej diagnozy nowotworów. Najpierw do układu krwionośnego wprowadza się namagnetyzowane nanocząstki, które przygotowano tak, by przyczepiały się do komórek nowotworowych. Po wprowadzeniu do żyły przewód wyłapuje te nanocząstki z przyczepionymi doń komórkami. Technika, którą przetestowano dotychczas na świniach, pozwala na wychwycenia od 10 do 80 razy więcej komórek nowotworowych niż inne techniki wykrywania nowotworów we krwi. To czyni ją potencjalnie bardzo użytecznym narzędziem do wczesnej diagnostyki. Może być ona wykorzystana również do oceny skuteczności terapii antynowotworowej. Jeśli terapia taka będzie skuteczna, we krwi powinno pojawić się więcej komórek, co jest spowodowane obumieraniem guza i odrywaniem się od niego komórek, następnie, po skurczeniu się guza, liczba komórek we krwi powinna się zmniejszyć. Naukowcy skupiają się na wykorzystaniu przewodu w nowotworach, jednak przyznają, że może on mieć znacznie szersze zastosowanie. Można go użyć w każdej innej chorobie, w przebiegu której we krwi pojawiają się charakterystyczne dla niej molekuły czy komórki. Wyobraźmy sobie, że badamy pacjenta pod kątem infekcji bakteryjnej, krążącego resztkowego DNA nowotworowego czy komórek odpowiedzialnych za stany zapalne. W każdym z tych przypadków przewód oraz nanocząstki pomogą wzmocnić sygnał i tym samym wykryć chorobę, mówi profesor Sanjiv Gambhir, główny autor badań. Nowa technika wykrywania komórek nowotworowych we krwi może okazać się bardzo użytecznym narzędziem. Teoretycznie do wykrycia nieprawidłowych komórek wystarczyłoby pobranie krwi i jej zbadanie pod mikroskopem. Problem jednak w tym, że w wielu przypadkach we krwi znajduje się bardzo mało komórek nowotworowych, pobierając więc krew możemy nie pobrać żadnej z nich. Przewód i namagnetyzowane nanocząstki powinny poradzić sobie z tym problemem. Niewielki przewód można umieścić w ciele pacjenta na dłuższy czas, co znakomicie zwiększa szansę, że przyczepią się do niego nanocząstki z dołączonymi do nich komórkami. Naukowcy nie starali się jeszcze o zgodę na przeprowadzenie testów swojej technologii na ludziach. Podczas badań na świniach przewód był wprowadzany do żyły w pobliżu ucha świni. Żyła ta jest podobna do żyły na ludzkim ramieniu. I to właśnie tam naukowcy mają zamiar umieszczać swój przewód. Wstępne wyniki badań są bardzo obiecujące. Wykazały one bowiem, że przewód, w porównaniu do 5-mililitrowej próbki krwi pobranej za pomocą strzykawki, przyciąga nawet 80-krotnie więcej komórek nowotworowych. Jego maksymalna skuteczność jest więc taka, jak skuteczność pobrania i przebadania 80 próbek krwi. A wszystko to w zaledwie 20 minut. « powrót do artykułu

We krwi osób ze schizofrenią występuje materiał genetyczny większej liczby typów mikroorganizmów. Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Oregonu podkreślają, że na razie nie wiadomo, czy to przyczyna, czy raczej skutek choroby. Zespół Davida Koslickiego wykonał analizę transkryptomu pełnej krwi 192 osób. W badanej grupie znajdowali się zarówno ludzie zdrowi, jak i pacjenci ze schizofrenią, zaburzeniem afektywnym dwubiegunowym, a także stwardnieniem zanikowym bocznym. Amerykanie wykryli we krwi RNA bakterii i archeonów, przy czym we krwi schizofreników zestaw ten był większy niż u pozostałych trzech grup. Coraz więcej wiadomo o roli odgrywanej przez mikrobiom w ludzkim zdrowiu i chorobie. [...] To badanie pokazuje, że mikrobiom krwi przypomina mikroorganizmy z jamy ustnej i przewodu pokarmowego. Wydaje się [więc], że mamy do czynienia z pewną przepuszczalnością [...]. Naukowcy odkryli, że w próbkach krwi osób ze schizofrenią częściej występują 2 typy bakterii: Planctomycetes i Thermotogae. Stwierdzili także, że we krwi chorych jest mniej limfocytów pamięci immunologicznej CD8+. To może sugerować mechanizm, który odpowiada za zwiększoną różnorodność mikrobiologiczną krwi. [...] Interesujące, że zaburzenie afektywne dwubiegunowe, które jest genetycznie i klinicznie skorelowane ze schizofrenią, nie cechowało się podobną zwiększoną różnorodnością mikrobiologiczną. Koslicki dodaje, że sekwencjonowanie RNA nie pozwala na wykrycie organizmów żyjących we krwi (potwierdza się tylko to, że występuje tu ich materiał genetyczny; mógł się więc przedostać z innych części organizmu). « powrót do artykułu

Nowotwory to jedna z głównych przyczyn zgonów w krajach uprzemysłowionych. Wiele z nich potrafimy leczyć lub kontrolować, ale mimo to wciąż umiera na nie duża liczba ludzi. Przyczyną jest zbyt późna diagnoza. Opracowanie metody wczesnego wykrywania rozwijającego się nowotworu pozwoliłoby nie tylko uratować życie wielu ludziom, ale znacząco obniżyłoby koszty terapii. Potencjalną metodę ostrzegania o początkach nowotworu opracował profesor Martin Fusseneger ze Szwajcarskiego Instytutu Technologicznego w Zurichu i współpracujący z nim naukowcy. Wykorzystuje ona sieć syntetycznych genów rozpoznających bardzo wczesne etapy rozwoju nowotworów prostaty, płuc, piersi i jelita grubego. Na tych wczesnych etapach dochodzi do zwiększenia poziomu wapnia we krwi i właśnie ten podniesiony poziom wykrywa system Fussenegera. Wspomniana sieć genów jest umieszczana w implancie, który wstrzykiwany jest pod skórę, gdzie bez przerwy monitoruje poziom wapnia we krwi. Gdy poziom ten zostaje przez dłuższy czas przekroczony, uruchamiana jest cała kaskada sygnałów, które powodują, że we wstrzykniętej w określone miejsce na skórze zmodyfikowanej genetycznie grupie komórek dochodzi do produkcji melaniny. Na skórze pojawia się widoczne gołym okiem zaciemnione miejsce, które jest sygnałem ostrzegawczym o rozwijającym się nowotworze. Co istotne, sygnał ten pojawia się na długo zanim jeszcze nowotwór można wykryć za pomocą standardowych metod diagnostycznych. Posiadacz implantu powinien wówczas udać się do lekarza w celu specjalistycznej diagnostyki, mówi Fussenegger. Naukowcy wykorzystali jako wskaźnik poziom wapnia, gdyż jest on ściśle kontrolowany przez organizm. Kości służą jako bufor regulujący poziom wapnia we krwi. Zbyt duża ilość tego pierwiastka może być sygnałem o rozwoju jednego z czterech wspomnianych typów nowotworów. Wczesna diagnostyka to klucz do sukcesu. Na przykład w przypadku raka piersi szanse na wyleczenie przy wczesnej diagnozie wynoszą aż 98%, podczas gdy przy późnej diagnozie spadają do 25%. Obecnie ludzie trafią do lekarza przeważnie wówczas, gdy guz daje jakieś objawy. Niestety, często jest wówczas zbyt późno, stwierdza Fussenegger. Nawiększym ograniczeniem nowej metody jest krótki czas życia implantu. Jak mówi Fussenegger, z literatury specjalistycznej wynika, że po zamknięciu w odpowiednich kapsułach żywe komórki mogą przetrwać około roku. Po tym czasie implant trzeba będzie zapewne wymieniać. Na razie naukowcy dysponują wczesnym prototypem implantu. Był on z powodzeniem testowany na myszach i świniach. Profesor Fusseneger mówi, że opracowanie w pełni rozwiniętej wersji dla ludzi oraz proces jej testowania i dopuszczania do użytku potrwają co najmniej 10 lat. « powrót do artykułu