Znajdź zawartość

Unikatowa metoda stymulacji mózgu naśladująca sposób, w jaki tworzymy wspomnienia, wydaje się poprawiać zdolność ludzi do zapamiętywania nowych informacji. Pierwsze eksperymenty sugerują, że ta prototypowa „proteza pamięci” nie tylko pomaga ludziom cierpiącym na zaburzenia negatywnie wpływające na zdolność do zapamiętywania, ale działa u nich bardziej efektywnie, niż u zdrowych. Być może w przyszłości bardziej zaawansowana wersja takiej protezy będzie pomagała osobom, które utraciły pamięć w wyniku urazu czy chorób neurodegeneracyjnych. Profesor Sam Deadwyler z Wake Forest Baptist wraz z zespołem od ponad 20 lat pracuje nad technologią naśladowania procesów zachodzących w hipokampie, kluczowej strukturze mózgu, która bierze udział w tworzeniu pamięci krótkotrwałej i przenoszeniu informacji z pamięci krótkotrwałej do długotrwałej. Naukowcy postanowili wykorzystać elektrody wszczepiane do mózgu, by zrozumieć wzorce aktywności elektrycznej pojawiające się podczas zapamiętywania, a następnie wykorzystać te same elektrody do sztucznego stworzenia takich wzorców. Badania prowadzono na zwierzętach oraz na ochotnikach, którzy mieli wszczepione elektrody w ramach leczenia epilepsji. Bliski współpracownik profesora Deadwylera, doktor Rob Hampson wraz z kolegami z Wake Forest University School of Medicine przeprowadzili eksperymenty nad praktycznym wykorzystaniem wspomnianych badań. Znaleźli 24 ochotników z elektrodami wszczepionymi z powodu epilepsji. Część z tych osób miała też uszkodzenia mózgu. Wolontariusze brali udział w testach pamięci. Każdemu z nich na ekranie komputera pokazano obrazek. Po pewnym czasie widzieli ten sam obrazek, ale w towarzystwie innych. Ich zadaniem było wskazanie, który z obrazków widzieli już wcześniej. Ten test pamięci krótkoterminowej powtórzono 100-150 razy. Kolejny test, tym razem pamięci długoterminowej, rozpoczęto 15–90 minut po zakończeniu pierwszego. Tym razem badani widzieli na ekranie 3 obrazki i proszono ich, by wskazali ten, który wydaje im się znajomy. Oba testy powtórzono dwukrotnie. Za pierwszym razem, by zarejestrować aktywność elektryczną w hipokampie. Za drugim razem podczas testu elektrody stymulowały mózgi badanych, korzystając z wcześniej zarejestrowanego wzorca. Wzorzec ten był inny w przypadku każdej z osób. Naukowcy zauważyli, że proteza pamięci pozwalała na uzyskanie lepszych wyników w teście pamięci. Badani znacznie lepiej zapamiętywali, gdy w czasie testu ich mózgi były stymulowane przez elektrody według wzorca zarejestrowanego w czasie pierwszego testu. Badani uzyskiwali od 11 do 54 procent lepsze wyniki. Największa poprawa zaszła u tych osób, które na początku eksperymentów miały najpoważniejsze problemy z pamięcią. Wszystkim uczestnikom eksperymentu elektrody usunięto po tym, jak ich lekarze zakończyli badania związane z dręczącą ich epilepsją. Jednak autorzy protezy pamięci mają nadzieję, że mimo to pacjenci będą odczuwali pozytywne skutki eksperymentu. Teoretycznie bowiem stymulacja elektryczna, jaką otrzymali, może wzmocnić połączenia pomiędzy neuronami w ich hipokampach. Być może w przyszłości udoskonalona proteza pamięci będzie szeroko używana, by pomóc ludziom z różnymi zaburzeniami. Pierwszymi kandydatami do tego typu leczenia będą zapewne osoby z urazami mózgu. Pomoc osobom z urazami hipokampu powinna być łatwiejsza niż osobom z chorobami neurodegeneracyjnymi, gdyż te ostatnie zwykle uszkadzają wiele regionów mózgu. Zanim jednak takie urządzenia powstaną, musimy znacznie więcej dowiedzieć się o badaniu mózgu i rozwiązać wiele problemów technicznych. « powrót do artykułu

Specjaliści od biomechaniki z Cornell University obliczyli maksymalną wysokość, z jakiej możemy skoczyć do wody bez większego ryzyka wyrządzenia sobie krzywdy. Uwzględnili rodzaj skoku, a zatem to, która część ciała najpierw styka się z wodą. Woda jest 1000-krotnie gęstsza niż powietrze, więc skacząc przemieszczamy się z bardzo rzadkiego do bardzo gęstego medium, co wiąże się z silnym uderzeniem, mówi profesor Sunghwan Jung, główny autor artykułu opublikowanego na łamach Science Advances. Z eksperymentów wynika, że w przypadku osoby, która nie przeszła odpowiedniego treningu, skok do wody z wysokości ponad 8 metrów grozi uszkodzeniami kręgosłupa i karku w sytuacji, gdy jako pierwsza z wodą styka się głowa. Jeśli zaś skoczymy tak, by jako pierwsze z wodą zetknęły się dłonie, to przy skoku z wysokości ponad 12 metrów ryzykujemy uszkodzeniem obojczyka. Z kolei uszkodzenie kolana jest prawdopodobne przy skoku na stopy z wysokości ponad 15 metrów. Chcieliśmy sprawdzić, jak pozycja przy skoku do wody wpływa na ryzyko odniesienia obrażeń. Motywowała nas też chęć opracowania ogólnej teorii dotyczącej tego, jak obiekty o różnych kształtach wpadają do wody. Prowadziliśmy więc analizy zarówno kształtu ludzkiego ciała i różnych rodzajów skoków, jak i ciał zwierząt. Mierzyliśmy przy tym oddziałujące siły, dodaje Jung. Na potrzeby badań naukowcy wydrukowali trójwymiarowe modele ludzkiej głowy i tułowia, głowy morświna zwyczajnego, dzioba głuptaka zwyczajnego oraz łapy jaszczurki z rodzaju Basiliscus. W ten sposób mogli zbadać różne kształty podczas zetknięcia się z wodą. Wrzucali do niej swoje modele, mierzyli działające siły oraz ich rozkład w czasie. Brali pod uwagę wysokość, z jakiej modele wpadały do wody, a znając działające siły oraz wytrzymałość ludzkich kości, mięśni i ścięgien byli w stanie wyliczyć ryzyko związane ze skakaniem do wody z różnych wysokości. Biomechanika człowieka dysponuje olbrzymią literaturą dotyczącą urazów w wyniku upadków, szczególnie wśród osób starszych, oraz urazów sportowych. Nie znam jednak żadnej pracy dotyczącej urazów podczas skoków do wody, mówi profesor Jung. Badania dają nam też wiedzę na temat przystosowania się różnych gatunków zwierząt do nurkowania. Na przykład głuptak zwyczajny ma tak ukształtowany dziób, że może wpadać do wody z prędkością do 24 m/s czyli ponad 86 km/h. Jung i jego zespół od dłuższego czasu badana mechanikę nurkowania zwierząt. Obecnie naukowcy skupiają się na tym, jak lisy nurkują w śniegu. Jesteśmy dobrymi inżynierami. Potrafimy zbudować samolot i okręt podwodny. Ale przechodzenie pomiędzy różnymi ośrodkami, co sprawnie robią zwierzęta, nie jest łatwym zadaniem. A to bardzo interesująca kwestia. Inżynierowie chcieliby np. budować drony, które sprawnie poruszałyby się w powietrzu, a później wlatywały pod wodę. Może dzięki naszym badaniom wpadną na odpowiednie rozwiązania. My zaś próbujemy zrozumieć podstawy mechaniki, dodaje Jung. « powrót do artykułu

Osiem lat po przeszczepie komórek węchowych do kanału kręgowego pacjentki z całkowitym uszkodzeniem rdzenia lekarze usunęli stamtąd masę. Przeszczep przeprowadzano, licząc na przywrócenie funkcji sensorycznych i ruchowych. Jak tłumaczą autorzy raportu z Journal of Neurosurgery: Spine, komórki węchowe zlokalizowane są w stropie przewodów nosowych, a także w górnej części przegrody nosowej koło blaszki perforowanej i na przyśrodkowej powierzchni górnej małżowiny nosowej. Śluzówka znajduje się w niższej części jamy nosowej. Poza neuronami węchowymi błona węchowa zawiera komórki progenitorowe oraz makroglej OEC (od ang. olfactory ensheathing cells); podczas badań laboratoryjnych oraz in vivo wykazano, że oba rodzaje komórek wspomagają naprawę uszkodzonego rdzenia. Opisywana pacjentka przeżyła w wieku 18 lat wypadek, w wyniku którego doznała urazu - złamania z przemieszczeniem - na poziomie 10. i 11. kręgu piersiowego . Mimo operacyjnej stabilizacji kręgosłupa doszło do paraplegii. Trzy lata później, mając nadzieję na odzyskanie czucia i funkcji motorycznych w nogach, kobieta przeszła poza granicami USA autoprzeszczep błony węchowej (umieszczono ją w miejscu uszkodzenia). Osiem lat po eksperymentalnej terapii chora zgłosiła się do Szpitali i Klinik Uniwersytetu Iowa, uskarżając się na ból w środkowej i dolnej części pleców. Badanie neurologiczne nie wykazało klinicznej poprawy po implantacji, lecz obrazowanie ujawniło masę zlokalizowaną koło rdzenia. To ona powodowała ból. Analiza wyciętej zmiany ujawniła, że w środku znajdowały się drobne niedziałające gałęzie nerwowe. Mając to na uwadze, lekarze stwierdzili, że rozwinęły się one z nerwowych komórek progenitorowych. Okazało się również, że większość masy wypełniały cysty wyścielone śluzówką układu oddechowego, a także gruczołami podśluzówkowymi i komórkami kubkowymi. W masie występowała poza tym duża ilość materiału przypominającego śluz. Jego akumulacja wywołała objawy pacjentki. Amerykanie dywagują, że masa rozwinęła się, bo zamiast wyekstrahować i oczyścić OEC, kobiecie wszczepiono po prostu fragment błony węchowej. Naukowcy podkreślają, że rzadki przypadek komplikacji nie powinien zniechęcać do prowadzenia dalszych badań. « powrót do artykułu

Uraz oka, np. zadrapanie rogówki, powoduje, że do soczewki "wysyłane" są komórki odpornościowe, które mają ją chronić. By nie zaburzać widzenia, soczewka oka nie jest unaczyniona. Brak waskulatury powodował, że przez długi czas naukowcy sądzili, że komórki odpornościowe nie mają się tu jak dostać. Parę lat temu zespół z Uniwersytetu Thomasa Jeffersona wykazał jednak, że to nieprawda i że w odpowiedzi na degenerację komórki odpornościowe są rekrutowane do soczewki i pojawiają się również w rogówce, siatkówce i ciele szklistym. Prace ekipy dr Sue Menko sugerowały, że komórki odpornościowe pochodzą z ciała rzęskowego (łac. corpus ciliare), a więc części oka otaczającej tęczówkę i łączącej ją z naczyniówką. Dr Menko dodaje, że komórki odpornościowe są kluczowe dla ochrony i naprawy. Soczewki były zawsze opisywane jako tkanka bez unaczynienia, a więc pozbawiona ich źródła. Ciało rzęskowe jest [zaś] dobrze unaczynione, dlatego corpus ciliare wydawało się najbardziej oczywistym miejscem do zbadania [pod tym kątem]. W ramach najnowszych badań na myszach Amerykanie wykazali, że po urazie rogówki komórki odpornościowe migrują z ciała rzęskowego wzdłuż włókien więzadełek rzęskowych, czyli pasm więzadłowych rozpiętych w tylnej komorze oka (utrzymują one soczewkę w jej położeniu). By to ustalić, akademicy posłużyli się fluorescencyjnymi znacznikami i mikroskopią. Wszystko wskazuje więc na to, że po urazie rogówki układ odpornościowy wdraża reakcję, która ma ochronić soczewkę. Podstawową część ciała rzęskowego tworzy mięsień rzęskowy, który kurcząc się lub rozkurczając, wywołuje, odpowiednio, spadek napięcia lub napięcie więzadełek, co przenosi się na soczewkę. To podstawowa funkcja ciała rzęskowego, ale jak podkreślają Amerykanie, proteom więzadełek obejmuje liczne białka macierzy pozakomórkowej i białka sygnalizacyjne, które mogą stwarzać środowisko sprzyjające migracji komórek. Jednym z nich jest glikoproteina towarzysząca mikrofibrylom (ang. microfibril‐associated protein‐1, MAGP-1). To pierwsza prezentacja obserwacji soczewki, przeprowadzanej przez komórki odpornościowe w odpowiedzi na uraz występujący w jakiejś części gałki ocznej. Autorzy publikacji z The FASEB Journal wykazali, że niektóre komórki odpornościowe pokonują torebkę soczewki. Wg akademików, może to wskazywać na rolę komórek immunologicznych w powstawaniu zaćmy. « powrót do artykułu

Średniowieczne strzały powodowały urazy podobne do współczesnych ran postrzałowych. Gdy naukowcy zbadali szczątki z cmentarza klasztoru dominikanów w Exeter, odkryli, że strzały z długiego łuku angielskiego mogły penetrować ludzką czaszkę, tworząc małe rany wlotowe i duże wylotowe. Długi łuk angielski był znany ze swojej mocy i skuteczności. Łucznicy odegrali kluczową rolę w licznych angielskich zwycięstwach, w tym w bitwach pod Azincourt czy Crécy. Bardzo znane jest przedstawienie śmierci króla Harolda II, który miał zostać trafiony strzałą w oko podczas bitwy pod Hastings, na tkaninie z Bayeux (ang. Bayeux Tapestry, fr. Tapisserie de Bayeux), ale fizyczne ślady dokumentujące działanie strzał na ludzi są skrajnie rzadkie. Wyniki badań zespołu naukowców ukazały się właśnie w Antiquaries Journal. Wyniki te mają duże implikacje dla zrozumienia mocy średniowiecznego łuku długiego, rozpoznawania ran odniesionych od strzał w zapisie archeologicznym, a także dla [interpretacji] miejsca pochówku ofiar bitew - podkreśla prof. Oliver Creighton z Uniwersytetu w Exeter. W świecie średniowiecznym śmierć spowodowana przez strzałę penetrującą oko lub twarz mogła mieć specjalne znaczenie. Źródła kościelne niekiedy postrzegały takie urazy jako karę boską [...]. Wykopaliska przy klasztorze dominikanów w Exeter prowadzono w latach 1997-2007 w związku z budową centrum handlowego. Na cmentarzu chowano zakonników i znamienitych członków społeczności, w tym miejscowych rycerzy, np. sir Henry'ego Pomeroya (zm. 1281) czy sir Henry'ego de Ralegha (zm. 1301). Na cmentarzu odkryto rozproszone szczątki. Specjaliści zbadali ponad 20 fragmentów kostnych i kilka zębów, w tym niemal kompletną czaszkę, lewą kość udową, prawą kość piszczelową i prawą kość ramienną. Wszystkie one nosiły ślady urazowych obrażeń, związanych z odchodzącymi promieniście pęknięciami, do których doszło w momencie albo na krótko przed śmiercią. Na czaszce widać np. otwór wlotowy tuż nad prawym okiem oraz wylotowy w części potylicznej. Trafiając w głowę, strzała musiała się obracać w kierunku zgodnym z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. Ślady innej rany kłutej znaleziono w kości piszczelowej (w górnej części łydki). Strzała weszła od tyłu i utkwiła w kości. Akademicy uważają, że strzelec posłużył się strzałami z grotami typu bodkin (o kwadratowym przekroju). Wydaje się więc, że na cmentarzu znajdują się szczątki osób, które zginęły w boju albo zostały zabite przez kogoś, kto dysponował odpowiednim rodzajem broni. Prawdopodobnie grot przeszył czaszkę, zaś pióro strzały się zaklinowało i zostało później wyciągnięte od przodu głowy, powodując kolejne złamania/pęknięcia kości. Datowanie radiowęglowe pokazało, że kość piszczelowa pochodzi z 1284-1395 r., a czaszka z 1405-1447 r. To oznacza, że rany zostały odniesione przez dwóch różnych mężczyzn. « powrót do artykułu

Lekka silikonowa opaska może być zakładana pod kask w czasie uprawiania sportu. Wynalazek mierzy przyspieszenia działające na głowę człowieka i aktywność elektryczną kory mózgowej. Dzięki niemu od razu wiadomo, co dzieje się w mózgu, gdy dochodzi do upadku albo zderzenia. Nad opaską pracuje zespół naukowców z Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej i dwaj neurochirurdzy – z Wrocławia i Legnicy. Ich urządzenie składa się z kilkunastu czujników – akcelerometrów (mierzących przyspieszenia działające na głowę) oraz czujników pulsu, temperatury ciała, stopnia natlenienia krwi i kwasowości wydzielanego potu. Są tam także elektrody, dzięki którym możliwa jest elektroencefalografia, czyli EEG – pomiar aktywności elektrycznej kory mózgowej. Wszystkie te dane są zapisywanie na karcie pamięci, a potem przetwarzane przez komputer. Sama opaska jest wykonana z lekkiego i przyjemnego dla skóry silikonu i ma (opcjonalne) paski przechodzące przez środek głowy i wkładki douszne z czujnikami ruchu (IMU). Nikt do tej pory nie mierzył, co dzieje się z korą mózgową w czasie uderzenia głowy – podkreśla dr hab. inż. Mariusz Ptak z Katedry Konstrukcji Badań Maszyn i Pojazdów na Wydziale Mechanicznym, kierownik projektu. Zwykle gdy dochodzi do poważniejszego wypadku, EEG jest wykonywane kilkadziesiąt minut po takim zdarzeniu w szpitalu. My mamy szansę zobaczyć, jak zmienia się potencjał elektryczny w mózgu w czasie rzeczywistym. Przylegające do skóry elektrody są jednym z najważniejszych elementów naszej opaski. Każdy organizm jest bowiem inny i u niektórych ludzi nawet mały uraz może być przyczyną bardzo poważnych powikłań. Dlatego sam pomiar sił działających na głowę mógłby być niewystarczającym wskaźnikiem dla określenia ryzyka poważnego urazu. EEG pozwala nam bardzo dokładnie przyjrzeć się wszystkiemu, co dzieje się w głowie człowieka. Badania na zawodniku futbolu amerykańskiego Do tej pory badania na ludzkim mózgu związane z uderzeniami w czasie rzeczywistym – z oczywistych powodów – prowadzono na ciałach zmarłych. Nie wiemy natomiast, co dzieje się w mózgu osoby żyjącej. Wyniki mogą być zupełnie inne od tych dostępnych w literaturze, bo przecież wiele parametrów jest skrajnie odmiennych, jak choćby stopień nawodnienia organizmu – tłumaczy Johannes Wilhelm, doktorant na Wydziale Mechanicznym uczestniczący w tym projekcie. Dzięki opasce możemy dowiedzieć się np., co prowadzi do utraty świadomości człowieka. Będziemy mogli przeanalizować, jakie fale przechodzą przez mózg i jak on na nie reaguje. Naukowcy nie zamierzają oczywiście doprowadzać do wypadków osób zakładających zaprojektowaną i zbudowaną przez nich opaskę. Chcą przeprowadzić dużą liczbę badań, licząc na to, że przy okazji uda się zarejestrować także upadki czy zderzenia, które są nieuniknione przy aktywności fizycznej. Do udziału zaprosili więc wolontariuszy uprawiających różne dyscypliny sportu, w tym m.in. studenta naszej uczelni, który jest zawodowym graczem wrocławskiego zespołu futbolu amerykańskiego. Mamy już sporo danych dotyczących codziennej aktywności ludzi, np. podskakiwania czy biegania, które też są dla nas istotne, bo wiemy już, jak zachowuje się wtedy mózg i jakie naprężenia przez niego przechodzą – opowiada Marek Sawicki, doktorant na Wydziale Mechanicznym i współautor pomysłu. Naukowcy chcą stworzyć model pokazujący, jak rozchodzą się przyspieszenia w głowie człowieka przy konkretnym uderzeniu. Stąd potrzeba jak największej ilości danych, by model był wiarygodny. Chcemy zarejestrować dane od osób jeżdżących na rowerze, nartach, snowboardzie itd. Im większe zróżnicowanie, tym lepiej dla naszych badań – dodaje Johannes Wilhelm. Interesujące dla nas mogą być nawet dane z opaski osoby bawiącej się na dużym koncercie, stojącej niedaleko nagłośnienia. Członkowie zespołu sprawdzali wcześniej prototyp swojego wynalazku na manekinie o rozmiarach dziecka, służącym normalnie do laboratoryjnych badań zderzeniowych. Taką "lalkę" zrzucali z huśtawek i drabinek na placu zabaw, by porównywać zarejestrowane przyspieszenia. Przy okazji przekonaliśmy się, że zimą zabawa dziecka na placu pokrytym masą bitumiczną nie jest najlepszym pomysłem – opowiada dr hab. Ptak. Pomiary wykonywaliśmy przy temperaturze około 4 st. C. Podłoże, które normalnie służy do absorbowania części energii przy upadku, w takich warunkach jest twarde jak asfalt. Nasza opaska zarejestrowała, że na głowę manekina spadającego na podłoże z granulatu gumowego działało przyspieszenie 100 g, czyli naprawdę bardzo duże i grożące poważnymi konsekwencjami. W czym pomoże opaska? Twórcy opaski przekonują, że pozwoli ona nie tylko na dokładne prześledzenie, w jaki sposób dochodzi do uszkodzeń i dysfunkcji w mózgu w wyniku zderzeń i upadków, ale może pomóc np. w pracach nad sprzętem zabezpieczającym głowę (np. testach kasków). Naukowcy są także w kontakcie z neurobiologami z USA, zajmującymi się badaniami związanymi z poprawą pamięci poprzez oddziaływanie elektrodami na mózg. Być może opaska z Wrocławia będzie wykorzystywana również w tych badaniach. Mogłaby służyć także do monitorowania treningów profesjonalnych sportowców, pomagając w ocenie stanu skupienia i stresu, jakiemu te osoby są poddane w czasie przygotowań do sezonu zawodów swojej dyscypliny. Na razie zyskała uznanie w konkursie "Student-Wynalazca" organizowanym przez Politechnikę Świętokrzyską – nagrodzono ją wyróżnieniem w 2019 r. Opaska została też zgłoszona do tegorocznej siódmej edycji konkursu "Eureka! DGP. Odkrywamy polskie wynalazki" – jako jedno z 20 naukowych przedsięwzięć z całej Polski. Naukowcy chcą też ją opatentować – obecnie ich rozwiązanie jest na etapie zgłoszenia patentowego. Wynalazek jest częścią dużego projektu aHEAD  (z ang. advanced Head models for safety Enhancement And medical Development), realizowanego dzięki grantowi "Numeryczny system wielowariantowych modeli głowy człowieka do symulacji patofizjologii urazów czaszkowo-mózgowych" z programu "Lider" Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Nad opaską pracują: dr hab. inż. Mariusz Ptak (PWr), dr inż. Monika Ratajczak z Uniwersytetu Zielonogórskiego, dr inż. Fabio Fernandez z Uniwersytetu Aveiro w Portugalii, doktoranci Johannes Wilhelm, Marek Sawicki i Maciej Wnuk z Wydziału Mechanicznego PWr oraz neurochirurdzy dr Artur Kwiatkowski (Oddział Neurochirurgiczny Wojewódzkiego Specjalistycznego Szpitala w Legnicy) i Konrad Kubicki (Uniwersytecki Szpital Kliniczny we Wrocławiu – Klinika Neurochirurgii). W pracach informatycznych pomaga student W10 Oliwer Sobolewski. O projekcie można także przeczytać na jego stronie internetowej. « 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

Chińscy naukowcy opracowali hydrożel, który skutecznie hamuje krwawienie z przebitej tętnicy. Na łamach Nature Communications opisano proces pozyskania hydrożelu oraz jego testy na zwierzętach. Niekontrolowane krwawienie jest niebezpieczną sytuacją zarówno w czasie operacji, jak i po doznaniu urazu. W większości przypadków jest ono wynikiem uszkodzenia głównej tętnicy albo jakiegoś narządu, np. wątroby. By ofiara nie zmarła, konieczne jest natychmiastowe działanie. Obecne leczenie polega na założeniu zacisku, a następnie szwów. W przeszłości naukowcy próbowali opracować kleje do takich ran, ale nie sprawowały się one tak dobrze, jak oczekiwano: albo były wyprodukowane z toksycznych materiałów, albo nie wytrzymywały wysokiego ciśnienia cieczy w krwiobiegu. Chińczycy uzyskali jednak ostatnio hydrożel, który rozwiązuje oba wymienione problemy. W założeniu hydrożel miał w jak największym stopniu przypominać budowę ludzkiej tkanki łącznej. Po oświetleniu ultrafioletem (UV) gęstnieje, przywierając do rany (w ten sposób zapobiega wypływaniu krwi). Wszystko to dzieje się w ciągu zaledwie 20-30 sekund. Naukowcy podkreślają, że nowy materiał wytrzymuje ciśnienie do 290 mmHg, a więc o wiele wyższe od normalnego. Hydrożel testowano na przebitej tętnicy szyjnej świni. Okazało się, że nie tylko zamknął on ranę, ale i umożliwił wygojenie rany. Testy przeprowadzone po 2 tygodniach wykazały niewielką martwicę i stan zapalny albo całkowity ich brak. Biokompatybilny materiał rozkładał się w organizmie, nie powodując skutków ubocznych. Hydrożel przetestowano także na króliku. Tutaj za jego pomocą naprawiono tętnicę udową oraz uszkodzenie wątroby. Naukowcy podkreślają, że przed testami na ludziach trzeba lepiej ocenić bezpieczeństwo nowego materiału.   « powrót do artykułu

Urazy to część codzienności. Wiele z nich powstaje przypadkiem, a inne to konsekwencja zachowań grupowych lub indywidualnych, aktywności czy norm społecznych. Badanie urazów może nam wiele powiedzieć o społeczeństwie, w którym do nich dochodzi. Na wielu szczątkach neandertalczyków znajdowane są ślady urazów, szczególnie widoczne na czaszkach. Skłoniło to antropologów do wysunięcia tezy, że sposób życia, organizacji społeczności i kultura neandertalczyków w jakiś sposób prowadziły do większej ilości urazów niż w społecznościach Homo sapiens. Jednak badania przeprowadzone przez Judith Beier z Uniwersytetu w Tybindze przeczą tej hipotezie. Beier i jej zespół przeanalizowali dostępne opisy czaszek neandertalczyków i ludzi współczesnych, którzy żyli w Eurazji pomiędzy 80 000 a 20 000 lat temu. Porównując liczbę czaszek z urazami i bez urazów u obu gatunków naukowcy doszli do wniosku, że w obu społecznościach występował podobny odsetek urazów głowy. W przeciwieństwie do autorów poprzednich badań, którzy porównywali czaszki neandertalczyków z młodszymi lub współcześnie żyjącymi przedstawicielami H. sapiens, Beier porównała czaszki przedstawicieli obu gatunków, którzy nie tylko żyli obok siebie, ale również czaszki, które w podobnym stopniu się zachowały. W sumie przeanalizowano 114 czaszek neandertalczyków i 90 czaszek Homo sapiens. Naukowcy zebrali dane z 14 kości czaszki, a rozpiętość zgromadzonego materiału wahała się o danych o 1 słabo zachowanej kości po dobrze zachowane wszystkie 14 kości. W sumie zauważono ślady urazów na 295 kościach neandertalczyków i 541 kościach H. sapiens. Naukowcy brali pod uwagę też inne informacje, jak odsetek zachowanych kości czaszki dla każdego osobnika, płeć, wiek w chwili śmierci czy miejsce znalezienia szczątków. Zespół Beier przeprowadził dwa rodzaje analizy statystycznej. Jedna opierała się na obecności lub braku urazu na każdej z kości czaszki, druga w ogóle na obecności urazu na czaszce. Sprawdzano też, czy liczba urazów miała związek z płcią lub wiekiem, wzięto pod uwagę stopień zachowania kości, lokalizację znaleziska oraz możliwe zależności pomiędzy różnymi zmiennymi. Obie analizy dały podobne wyniki. Im bardziej kompletne były szczątki, z tym większym prawdopodobieństwem zachowały się na nich ślady urazów. Ten czynnik pomijali autorzy wcześniejszych studiów. Jednak gdy wzięto go pod uwagę okazywało się, że odsetek urazów u obu gatunków był niemal identyczny. Zarówno u neandertalczyków jak i u H. sapiens odsetek urazów był znacznie większy u mężczyzn niż u kobiet ich gatunków. Również obecnie mamy do czynienia z takim zjawiskiem. Intrygującym odkryciem było zaś stwierdzenie, że mimo iż urazy były widoczne na szczątkach w każdym wieku, to neandertalczyk, który odniósł uraz głowy, z większym prawdopodobieństwem umierał przed 30 rokiem życia niż przedstawiciel H. sapiens z urazem głowy. Zdaniem autorów oznacza to, że albo neandertalczycy odnosili więcej urazów w młodym wieku, albo z większym prawdopodobieństwem były to urazy śmiertelne. Badania Beier pozwalają stwierdzić, że urazy odnoszone przez neandertalczyków nie wymagają specjalnej interpretacji i wysuwania hipotez o bardziej niebezpiecznym życiu, jakie prowadzili. To kolejny dowód, że mieli oni sporo wspólnego z Homo sapiens. Jednak spostrzeżenie, że neandertalczycy z większym prawdopodobieństwem ginęli od urazów w młodym wieku może dać odpowiedź na pytanie, dlaczego to nasz gatunek przetrwał. Oczywiście badania Beier nie dają odpowiedzi na wszystkie pytania. Badane były tylko urazy czaszki. Nie wiemy więc, czy neandertalczycy, co sugerują dostępne dane, nie odnosili większej liczby urazów innych części ciała. Do zbadania pozostają też przyczyny urazów. Kształt, lokalizacja i rozległość urazu, stopień zagojenia się czy wygląd brzegów rany pozwalają czasem stwierdzić, czy uraz był wypadkiem podczas polowania, przykładem agresji indywidualnej czy walki grupowej. Ponadto przeżycie poważnego zranienia może oznaczać, że osobnik znajdował się pod dobrą opieką członków grupy, co wiele powie o więzach społecznych czy poziomie medycyny. « powrót do artykułu

Nowe badanie na myszach i ludziach pokazało, że drobne kanaliki przecinające szpik kostny czaszki mogą stanowić bezpośrednie połączenie dla komórek odpornościowych reagujących na urazy spowodowane przez udar i inne zaburzenia. Zawsze sądziliśmy, że do uszkodzonej tkanki mózgowej przemieszczają się z krwią komórki odpornościowe z naszych rąk i nóg. Uzyskane właśnie wyniki sugerują [jednak], że zamiast tego komórki odpornościowe przemieszczają się skrótem, by szybko dotrzeć do obszarów stanu zapalnego. Stan zapalny odgrywa krytyczną rolę w wielu zaburzeniach mózgu, niewykluczone więc, że nowo opisane kanaliki mają znaczenie dla wielu chorób. Odkrycie otwiera nowe ścieżki badawcze - zaznacza dr Francesca Bosetti z Narodowego Instytutu Zaburzeń Neurologicznych i Udaru (NINDS). Dzięki najnowszym technologiom i komórkospecyficznym barwnikom zespół prof. Matthiasa Nahrendorfa z Harvardzkiej Szkoły Medycznej mógł określić, czy komórki odpornościowe dotarły do tkanki mózgu uszkodzonej przez udar lub zapalenie opon ze szpiku kostnego czaszki czy kości piszczelowej. Naukowcy skupili się na neutrofilach. Okazało się, że w czasie udaru czaszka jest bardziej prawdopodobnym źródłem neutrofili niż kość piszczelowa. Dla odmiany po zawale czaszka i kość piszczelowa dostarczały do serca podobną liczbę neutrofili. Nahrendorf i inni zaobserwowali też, że 6 godzin po udarze w szpiku kostnym czaszki było mniej neutrofili niż w szpiku kości piszczelowej, co sugeruje, że ten pierwszy uwolnił więcej komórek do miejsca urazu. Uzyskane wyniki pokazują, że szpik kostny z ciała w niejednakowym stopniu dostarcza komórki odpornościowe do miejsc urazu/zakażenia. Sugerują też, że szpik kostny czaszki i mózg po urazie jakoś się komunikują, co skutkuje bezpośrednią reakcją pobliskich leukocytów. Wg Nahrendorfa, różnice w aktywności szpiku podczas stanu zapalnego mogą zależeć od czynnika pochodzenia stromalnego 1 (ang. stromal cell-derived factor-1, SDF-1), który zatrzymuje komórki odpornościowe w szpiku. Gdy poziom SDF-1 spada, neutrofile są uwalniane ze szpiku. Naukowcy zaobserwowali, że 6 godzin po udarze poziom SDF-1 spadał w szpiku kostnym czaszki, ale nie kości piszczelowej. Amerykanie sądzą, że spadek poziomu SDF-1 może być reakcją na lokalny uraz tkanki. Taki alarm mobilizuje zaś wyłącznie szpik kostny najbliższy miejscu stanu zapalnego. Po zgromadzeniu tych wszystkich informacji akademicy chcieli się dowiedzieć, jak neutrofile dostają się do uszkodzonej tkanki. Zaczęliśmy bardzo dokładnie badać czaszkę, oglądając ją pod wszelkimi kątami. Nieoczekiwanie odkryliśmy drobne kanały, które bezpośrednio łączą szpik z zewnętrzną wyściółką mózgu [oponą twardą]. Dzięki mikroskopowi konfokalnemu naukowcy mogli obserwować neutrofile przemieszczające się przez kanaliki. Kanaliki w ludzkiej czaszce miały 5-krotnie większą średnicę niż kanaliki mysie. W przyszłości naukowcy chcą sprawdzić, jakie inne typy komórek się przez nie przemieszczają. « powrót do artykułu

Czterdziestodwuletniej pacjentce, która uskarżała się na opuchliznę i ptozę powieki lewego oka, usunięto otorbioną sztywną soczewkę gazoprzepuszczalną (ang. rigid gas permeable contact lens, RGP). Soczewka dostała się tam po uderzeniu lotką od badmintona 28 lat wcześniej. Pacjentka sądziła, że RGP wypadła i przez większość czasu po wypadku nie miała żadnych problemów. Mieszkanka Dundee w Szkocji zgłosiła się do lekarza z powodu opadania powieki i opuchlizny (drugi z objawów występował od pół roku). Ostatecznie kobieta trafiła do Sirjhuna Patela, Lai-Ling Tan i Helen Murgatroyd z Ninewells Hospital & Medical School. Specjaliści podejrzewali, że chodzi o zwykłą cystę. Ich wstępną diagnozę potwierdził rezonans magnetyczny, który wykazał obecność 6-mm torbieli z białkową zawartością. Podczas zabiegu po rozcięciu torbieli lekarze zauważyli jednak ciało obce. Ponieważ wydawało się bardzo kruche, trzeba je było ostrożnie wyciągać. Szybko okazało się, że to soczewka RGP, która przez lata tkwiła w tkankach miękkich. Okuliści podkreślają, że nie było oznak sugerujących wcześniejszy uraz powieki czy tarczki. Pacjentka upierała się, że od dziesięcioleci nie nosiła takich soczewek i nie ma pojęcia, skąd RGP wzięła się w jej oku. Podczas szczegółowego wywiadu matka 42-latki przypomniała sobie, że jako nastolatka córka dużo grała w badmintona i pewnego razu została uderzona lotką w lewe oko. Pacjentka została uderzona [...] lotką, gdy grała w badmintona w wieku 14 lat. Nosiła wtedy soczewkę RGP, której nigdy nie znaleziono. Założono więc, że szkło wypadło i się zgubiło - napisali autorzy publikacji z British Medical Journal. Początkowo w miejscu urazu występowała opuchlizna. Ponieważ szybko zeszła, a poza opadaniem powieki (ptozą) nic się nie działo, o sprawie zapomniano. Dopiero w zeszłym roku pojawiła się wypukłość wielkości ziarna grochu, która z czasem przekształciła się w bolesną przy dotykaniu większą cystę. To właśnie skłoniło Szkotkę do udania się do lekarza. « powrót do artykułu

Lemury katta (Lemur catta) wyczuwają słabość w zapachu innych osobników. Później zachowują się wobec nich bardziej agresywnie. Nasze badanie pokazuje, że fizyczny uraz tłumi sygnaturę zapachową w sposób wyczuwalny dla pozostałych lemurów - opowiada prof. Christinie Drea z Duke University. Woń odgrywa ważną rolę w życiu lemurów katta. Obie płcie mają np. gruczoły zapachowe w okolicy odbytu. Dzięki temu mogą znakować swoje terytorium. Jak tłumaczą naukowcy, w takim "rozmazie" występuje nawet 200-300 związków. Na tej podstawie inne lemury ustalają, kto był w danym miejscu i czy jest gotowy do spółkowania. Zapach jest dość ostry i piżmowy - twierdzi Rachel Harris. To nie jest coś, czym chciałoby się zaciągnąć. Między 2007 a 2016 r. Amerykanie pobrali wymazy wydzieliny zapachowej 23 lemurów z Duke Lemur Center w Durham. Robili to podczas udzielania pomocy weterynaryjnej osobnikom, które odniosły rany i inne urazy. Działo się to zazwyczaj tego samego dnia, gdy doszło do wypadku lub krótko potem. Jeden z lemurów o imieniu Aracus został np. ranny podczas utarczki z młodszym rywalem. Po walce o samicę miał przeciętą łapę i policzek. Innym razem samiec Herodotus odniósł uraz palucha podczas pechowego lądowania. W ramach chromatografii gazowej połączonej ze spektrometrią mas naukowcy stwierdzili, że uraz zmieniał koktajl związków tworzących zapach. Okazało się, że po zranieniu liczba substancji w woni spadała aż o 10%. Zmiany były zbyt małe, by mógł je wychwycić ludzki nos, ale lemury doskonale to wyczuwały. Gdy lemury zraniły się w czasie sezonu rozrodczego, a więc wtedy, gdy walki są najczęstsze, wyciszeniu ulegała zwłaszcza piżmowa nuta woni. Pora rozrodu to okres nasilonego stresu - podkreśla Drea. Samce, które zostaną wtedy ranne, nie są w stanie podtrzymać swoich sygnałów zapachowych. Nie mogą pachnieć w charakterystyczny dla siebie sposób, bo sygnały zapachowe są kosztowne energetycznie. W eksperymentach behawioralnych wzięło udział 9 zdrowych samców. Prezentowano im 2 zapachy pobrane od danego lemura: jedną próbkę zdobywano, gdy był on ranny, drugą, gdy nic mu nie było. Dawcami były zarówno samce, jak i samice (do grona dawców zaliczały się też niektóre samce zapoznające się z próbkami). Zwierzętom prezentowano wyłącznie wonie nieznanych osobników. Akademicy kontrolowali sezonową zmienność zapachów i gdy było to możliwe, w pary łączono np. próbki pobrane w tych samych miesiącach różnych lat. Nie wykorzystywano zapachów pobranych od osobników leczonych antybiotykami, a także samic w ciąży, karmiących lub przyjmujących środki hormonalne. Podczas testów samce zwracały większą uwagę na próbki pobrane od innego samca, gdy był ranny niż na próbki pobrane od tego samego zwierzęcia bez urazu (były one obwąchiwane i znakowane częściej i w dłuższym okresie). Wonie zranionych osobników były znakowane za pomocą gruczołów nadgarstkowych; w ten sposób samce demonstrowały swoją dominację. Gdy łatwiej zdobyć przewagę, lemury zachowują się bardziej agresywnie. Nic więc dziwnego, że L. catta stale monitorują stan fizyczny swoich przeciwników i błyskawicznie reagują na okazję, gdy można się wspiąć wyżej w hierarchii społecznej - podsumowuje Harris. « powrót do artykułu