Znajdź zawartość

Podczas pandemii SARS-CoV-2 widzieliśmy olbrzymie spektrum manifestacji klinicznych zarażenia wirusem, od infekcji bezobjawowych po zgony. Naukowcy z Instytutu Pasteura, francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych we współpracy ze specjalistami z całego świata przyjrzeli się przyczynom różnic w reakcji układu odpornościowego na SARS-CoV-2 wśród różnych populacji. Wykazali, że utajona infekcja cytomegalowirusem oraz czynniki genetyczne miały swój udział w manifestacjach reakcji organizmu na koronawirusa. Wiemy, że głównym czynnikiem ryzyka zgonu jest zaawansowany wiek. Dodatkowymi są płeć męska, choroby współistniejące i czynniki genetyczne oraz immunologiczne. Naukowcy badający wpływ różnych czynników na odpowiedź organizmu na SARS-CoV-2 pobrali próbki krwi od 222 zdrowych ochotników zamieszkujących region od Afryki Środkowej i Europy Zachodniej po Azję Wschodnią. Wykorzystali technikę sekwencjonowania RNA do określenia, w jaki sposób 22 różne rodzaje komórek krwi reaguja na obecność koronawirusa. Następnie połączyli tak uzyskane informacje z wynikami badań układu odpornościowego i genomu osób, od których pobrano krew. Naukowcy zidentyfikowali około 900 genów, których reakcja na obecność wirusa była różna u różncyh populacji. Za pomocą statystycznych analiz genetycznych uczeni wykazali, że różnice te wynikają z różnic w składzie krwi. Proporcje poszczególnych typów komórek są różne u różnych populacji. Wiadomo jednak, że na skład krwi mają też wpływ czynniki zewnętrze. Jednym z nich jest infekcja cytomegalowirusem. W Afryce Środkowej jest on obecny u 99% populacji, w Azji Wschodniej u 50% ludzi, a w Europie jego nosicielem jest 32% mieszkańców. Z badań wynika, że utajona infekcja tym wirusem ma wpływ na reakcję organizmu na SARS-CoV-2. Ponadto zidentyfikowano około 1200 genów, których ekspresja w warunkach zarażenia SARS-CoV-2 jest różna w różnych populacjach i jest kontrolowana przez czynniki genetyczne i zależy od częstotliwości alleli regulujących te geny. Na ten czynnik miała wpływ presja selekcyjna z przeszłości. Wiemy, że czynniki zakaźne miały olbrzymi wpływ na przeżycie człowieka i wywierały silną presję selekcyjną, która ukształtowała różnice genetyczne na poziomie całych populacji. Wykazaliśmy, że presja selekcyjna z przeszłości wpłynęła na odpowiedź immunologiczną na SARS-CoV-2. Jest to widoczne szczególnie u osób pochodzących z Azji Wschodniej. Około 25 000 lat temu koronawirusy wywarły silną presję selekcyjna na te populacje, mówi Maxime Rotival. Na przebieg infekcji miały też wpływ geny odziedziczone po neandertalczykach. Stanowią one ok. 2% genomu mieszkańców kontynentów innych niż Afryka i mamy coraz więcej dowodów na to, że wpływają one na naszą obecność odporność na infekcję. Nie tylko zresztą na nią. Mają też wpływ na to, czy palimy papierosy i pijemy alkohol. Teraz naukowcy zidentyfikowali dziesiątki genów, które zmieniają reakcję na infekcję, a ich obecność to skutek krzyżowania się H. sapiens z neandertalczykiem. Wykazaliśmy istnienie związku pomiędzy dawnymi wydarzeniami mającymi wpływ na ewolucję, jak selekcja naturalna czy krzyżowanie się z neandertalczykami, a obecnymi różnicami populacyjnymi w reakcji na infekcję, dodaje profesor Lluis Quintana-Murci. Szczegóły badań zostały opisane w artykule Dissecting human population variation in single-cell responses to SARS-CoV-2 opublikowanym na łamach Nature. « powrót do artykułu

Nowe „robotyczne” włókno ułatwi sportowcom trening odpowiedniego oddechu, a osobom po zabiegach chirurgicznych może pomóc w poradzeniu sobie ze zmianami w sposobie oddychania. Włókno, stworzone przez naukowców z USA i Szwecji, czuje na ile zostało rozciągnięte lub ściśnięte natychmiast reaguje, generując nacisk, rozciągając się lub wibrując. Wielowarstwowe włókno zawiera wewnątrz kanał z cieczą. System kontroluje geometrię włókna sterując przepływem cieczy, jak sprężone powietrze czy woda, przez co tkanina z takich włókien zachowuje się jak mięsień. Jest ona również wyposażona w elastyczne czujniki, pozwalające określić, jak bardzo została rozciągnięta. Tkanina złożona z takich włókien jest na tyle cienka i elastyczna, że być zszywana czy tkana na standardowych maszynach. OmniFiber to dzieło naukowców z MIT oraz szwedzkiego KTH (Kungliga Tekniska högskolan – Królewski Instytut Technologiczny). Nowe włókno wykonane zostało z tanich materiałów, którym łatwo jest nadawać różny kształt. Jako, że jego zewnętrza warstwa została wykonana z tworzywa przypominającego poliester, może mieć ono długotrwały kontakt ze skórą. A jego szybki czas odpowiedzi na bodziec, siła i różnorodność reakcji powodują, że otrzymujemy szybką wyraźną odpowiedź na nasze działania. Doktorantka Ozgun Kilic Afsar, jedna z twórczyń włókna mówi, że dotychczas stosowane rozwiązania mają sporo wad. Część z nich jest aktywowana termicznie i przy kontakcie ze skórą mogą się przegrzewać, inne są mało wydajne energetycznie lub wymagają długiego treningu. Często też ich czasy reakcji są bardzo powolne, co poważnie ogranicza ich możliwość użycia. Naukowcy przetestowali swój wynalazek szyjąc rodzaj bielizny, którą śpiewacy mogliby nosić, by monitorować i odtwarzać ruch swoich mięśni oddechowych. Włókno reagowało też na ruchy ich mięśni tak, by przybierali odpowiednią postawę i odpowiednio oddychali w czasie śpiewania. Nic zresztą dziwnego, że twórcy włókna pomyśleli o takich zastosowaniach. Matka Afsar jest śpiewaczką operową. Dlatego też podczas prac nad włóknem naukowcy współpracowali ze śpiewaczką Kelsey Cotton. Cotton miała na sobie bieliznę wykonaną z nowych włókien i rejestrowali dane pochodzące ze znajdujących się w niej czujników. Następnie dane te były automatycznie przekładane na odpowiednią odpowiedź zwrotną bielizny. W końcu osiągnęliśmy oczekiwany przez nas poziom czułości i reakcji. Dzięki temu będziemy mogli np. rejestrować i zapisywać to, co dzieje się z ciałem doświadczonego śpiewaka, a następnie wspomóc w ten sposób kogoś, kto się dopiero uczy. Nie tylko możemy więc zbierać dane os eksperta, ale dotykowo przekazać je nowicjuszowi, cieszy się Afsar. Mimo, że wstępne badania nad tkaniną wykonywano pod kątem nauki śpiewu, to samo podejście może znaleźć zastosowanie u sportowców. Dzięki niej możliwe byłoby szybsze przekazanie początkującemu biegaczowi informacji o prawidłowym oddechu czy pracy mięśni pozyskanych od starszego doświadczonego zawodnika. W końcu zaś, jak przewidują twórcy tkaniny, możliwe będzie wykorzystanie jej do rekonwalescencji po chorobach czy zabiegach wpływających na układ oddechowy. Taka tkanina mogłaby też posłużyć jako alternatywna metoda leczenia bezdechu sennego. Fizjologia oddechu jest skomplikowana. Nie mamy świadomości, jakich mięśni używamy, stwierdza Afsar. Dlatego też tkanina potrafi monitorować działanie różnych grup mięśni, rejestrować je i stymulować ich ruch. Twórcy nowatorskiego włókna pracują nad dalszą miniaturyzacja elektroniki i systemu sterowania przepływem skompresowanego powietrza, by jak najmniej były one odczuwalne oraz nad technologią produkcji jeszcze dłuższych włókien. W ciągu najbliższych miesięcy chcą rozpocząć eksperymenty z wykorzystaniem tkaniny do uczenia początkującego adepta śpiewu prawidłowej pracy z oddechem. Później zaś tkanina będzie wykorzystywana do ćwiczeń z innymi rodzajami ruchu, wykonywanymi przez choreografów czy tancerzy. « powrót do artykułu

Fibrynogen, wytwarzane w wątrobie białko osocza, które bierze udział w końcowej fazie procesu krzepnięcia, niespodziewanie odgrywa również ważną rolę w reakcji organizmu na chorobę. Wyniki badań zespołu z Uniwersytetu Alberty ukazały się w piśmie Scientific Reports. Kanadyjczycy wykazali, że fibrynogen jest naturalnym inhibitorem pewnego enzymu: metaloproteinazy macierzowej 2 (MMP2), która odgrywa istotną rolę w normalnym rozwoju i naprawie narządów. Podwyższone stężenie MMP2 we krwi występuje zwykle w warunkach choroby. Naukowcy sądzą, że fibrynogen reguluje funkcje MMP2. Zbyt wysokie stężenia fibrynogenu mogą jednak nadmiernie hamować metaloproteinazę i prowadzić do zaburzeń kardiologicznych oraz artretycznych, podobnych do występujących u osób z mutacjami inaktywującymi genu MMP2. Bez względu na to, czy w grę wchodzi zakażenie, czy uraz, poziom fibrynogenu we krwi może wzrosnąć nawet 10-krotnie. Przy tym stężeniu może on zaś nadmiernie hamować MMP2 - podkreśla dr Hassan Sarker. Wiązanie fibrynogenu z MMP2 nie dopuszcza do wiązania enzymu z tkankami docelowymi. W oczywisty sposób wpływa to na jego aktywność, na razie nie wiemy jednak, czy efekt [netto] jest korzystny, czy wręcz przeciwnie. Będziemy dalej badać tę kwestię - dodaje prof. Carlos Fernandez-Patron. Fakty ujawnione przez ekipę z Uniwersytetu Alberty rzucają nowe światło na całą grupę metaloproteinaz macierzy pozakomórkowej (MMPs). Wiedza nt. metod ich regulacji stwarza szanse na opracowanie nowych terapii. Naukowcy podejrzewają, że anormalna funkcja MMP2 może być skutkiem ubocznym zażywania pewnych leków, np. obniżających poziom cholesterolu statyn czy antybiotyku doksycykliny. Wg Kanadyjczyków, przyszłe terapie powinny mieć na uwadze równowagę poziomów MMPs i ich inhibitorów, np. fibrynogenu. Nie chcemy ich hamować silniej niż trzeba, z drugiej strony nie chcemy też, by ekspresja była za wysoka. Wiedza o tym, jak enzymy te są hamowane, ma kluczowe znaczenie dla diagnozowania, określania rokowań i leczenia pacjentów zmagających się ze zbyt wysokim poziomem MMP2 lub fibrynogenu. « powrót do artykułu

Koty rozpoznają swoje imiona i odróżniają je od innych słów. Reakcje psów na ludzką mowę i zachowanie były o wiele częściej badane. O kontaktach kocio-ludzkich wiadomo mniej. Naukowcy stwierdzili np., że koty domowe wydają się reagować na mimikę naszej twarzy i umieją rozróżniać ludzkie głosy. Pytanie, czy rozpoznają swoje imiona, pozostawało jednak bez odpowiedzi. Myślę, że wielu właścicieli kotów uważa, że znają one swoje imiona albo słowo jedzenie, ale dotąd brakowało naukowych dowodów, które by to potwierdzały - mówi Atsuko Saito, psycholog z Sophia University w Tokio. Japończycy, których artykuł ukazał się właśnie w piśmie Scientific Reports, prosili właścicieli kotów, by wypowiedzieli cztery rzeczowniki podobnej długości, a następnie imię kota. Okazało się, że słowo po słowie zwierzęta stopniowo traciły zainteresowanie, ale na swoje imię reagowały silnie: poruszały uszami, głową bądź ogonem, zmieniały położenie tylnej łapy lub miauczały. Wyniki były podobne u kotów mieszkających w pojedynkę, z innymi kotami i w kocich kawiarniach. Reakcja na imię była silniejsza także wtedy, gdy wypowiadał je ktoś inny niż właściciel. Co ciekawe, koty z kawiarni niemal zawsze reagowały zarówno na własne imię, jak i na imiona innych zwierząt. Koty "domowe" zachowywały się tak rzadziej. Naukowcy przypuszczają, że kawiarnie odwiedza sporo osób i kocie imiona są często wypowiadane i słyszane łącznie. W takim środowisku kotom może więc być trudniej skojarzyć własne imię z pozytywnym wzmocnieniem. « powrót do artykułu

Biolodzy analizowali nagrania ze zdalnych kamer pułapkowych, umieszczonych w lasach Afryki, by zobaczyć, jak dzikie małpy reagują na te nieznane obiekty. Reakcje poszczególnych gatunków były różne. Jedno można jednak stwierdzić z całą pewnością: wszystkie małpy zauważały kamery. Naszym celem było sprawdzenie, jak dzikie szympansy, bonobo i goryle reagują na nieznane obiekty, bo eksperymenty z nowymi obiektami są często wykorzystywane w badaniach z zakresu psychologii porównawczej. Zależało nam na ustaleniu, czy między tymi 3 gatunkami dużych małp są jakieś różnice - wyjaśnia Ammie Kalan, prymatolog z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka. Szczególnie byliśmy zaskoczeni różnicami między szympansami i bonobo. Ponieważ są gatunkami siostrzanymi i dzielą sporą część genomu, spodziewaliśmy się podobnej reakcji na kamery. Tak jednak nie było. Szympansy nie wykazywały zainteresowania kamerami. W ogóle się nimi nie przejmowały i ledwo dostrzegały ich obecność. Bonobo miały zaś opory, by się do nich zbliżyć i aktywnie utrzymywały dystans. Osobniki z tego samego gatunku także inaczej reagowały na kamery. Małpy mieszkające w rejonach większej aktywności człowieka, np. w pobliżu stanowisk badawczych, stawały się odwrażliwione na nieznane obiekty. Zwierzę z mniejszą ekspozycją na dziwne czy nietypowe obiekty może być jednak bardziej zainteresowane. Wiek małpy odgrywa podobną rolę. Młodsze małpy będą bardziej eksplorować kamery pułapkowe, wpatrując się w nie przez dłuższy czas. Kalan dodaje, że by uniknąć wpływu sprzętu badawczego i uzyskać dokładne dane z monitoringu, warto uwzględnić okres zaznajamiania. « powrót do artykułu

Izraelscy naukowcy zauważyli, że pewne rośliny z rodziny pierwiosnkowate reagują na... dźwięk pszczół i ciem. W odpowiedzi na dźwięk wydawany przez skrzydła owadów rośliny w ciągu trzech minut uwalniają dodatkowe ilości pyłku i zwiększają koncentrację cukru w nektarze. To kolejne badania pokazujące, w jaki sposób ewoluowały rośliny i owady. Dotychczas naukowcy zajmowali się reakcją roślin na światło, na stymulację mechaniczną oraz chemiczną. Zdolności roślin do wyczuwania takich bodźców odpowiadają zmysłom wzroku, dotyku i węchu. Teraz okazuje się, że rośliny posiadają też odpowiednik zmysłu słuchu. Przeprowadzone przez Izraelczyków badania wykazały, że reakcja roślin zależy od częstotliwości dźwięku. Gdy zostają one wystawione na działanie dźwięku o częstotliwości wyższej niż ten wydawany przez zapylaczy, nie reagują. Jako, że produkcja nektaru wymaga sporych nakładów energetycznych, rośliny – wykrywając owady – mogą precyzyjnie dobierać czas, w którym wkładają większy wysiłek w zachęcenie zapylacza do zainteresowania się nimi. Owad otrzymuje zaś dodatkową nagrodę w postaci bardziej wartościowego pożywienia. Badacze nie wykluczają, że zdolność do odbierania dźwięków przez rośliny mogła wpłynąć też na ich kształt. Ponadto sugerują, że na rośliny mogą wpływać inne dźwięki, na przykład te generowane przez człowieka, zakłócając ich komunikację z zapylaczami. Okazało się bowiem, że wiele sztucznych dźwięków ma bardzo podobną częstotliwość do dźwięków wydawanych przez skrzydła zapylaczy, co prowokuje rośliny do reakcji. Izraelczycy uważają, że kolejne badania ujawnią, czy rośliny słyszą i reagują na roślinożerców, inne zwierzęta, czynniki naturalne, a być może również słyszą się nawzajem. « powrót do artykułu