Znajdź zawartość

Zespół Ivana Seaha Yu Juna ze Szpitala Uniwersytetu Narodowego w Singapurze ustalił, że ryzyko transmisji wirusa SARS-CoV-2 przez łzy wydaje się niskie. O ile naukowcy wiedzą, że koronawirus rozprzestrzenia się drogą kropelkową podczas kichania czy kaszlu, nie ma pewności, czy SARS-CoV-2 przenosi się też za pośrednictwem innych płynów ustrojowych, np. łez. Dywagowano, że drogi łzowe mogą działać jak platforma, za pośrednictwem której wirusy przenoszą się z górnych dróg oddechowych do oka. W takiej sytuacji tkanki i płyny narządu wzroku byłyby potencjalnym źródłem SARS-CoV-2. Wyniki, które opublikowano w piśmie Ophthalmology, wskazują, że jest mało prawdopodobne, by zakażeni pacjenci wydzielali wirusa w łzach. W ramach studium akademicy pobierali próbki łez od 17 pacjentów z COVID-19; w sumie między 3. a 20. dniem od wystąpienia objawów pozyskano 64 próbki. Ani hodowle wirusowe, ani reakcja łańcuchowa polimerazy z odwrotną transkrypcją (RT-PCR) nie wykazały obecności wirusa. Próbki łez były pobierane przez doświadczonego oftalmologa za pomocą testu Schirmera. Próbki z obojga oczu pobierano i analizowano oddzielnie. Spośród 64 próbek 12 pobrano w 1. tygodniu od wystąpienia objawów, 28 w 2. tygodniu, a 24 w 3. tygodniu. Akademicy podkreślają, że zgodnie z ich wiedzą, było to pierwsze badanie, w ramach którego porównywano wydzielanie wirusa we łzach z wynikami wymazów z nosogardzieli (NP) w przebiegu COVID-19. Naukowcy wyjaśniają, że ładunek wirusa w wymazach z nosa i gardła pozostaje podwyższony przez okres ok. 2 tygodni od początku objawów COVID-19, dlatego w ich badaniu punkty czasowe pobierania próbek łez obejmują te 2 tygodnie aktywnej infekcji. Okazało się, że o ile wszystkie wyniki próbek łez były negatywne, o tyle wyniki NP pozostawały pozytywne. Pacjenci z objawami zakażenia górnych dróg oddechowych (14) nie wykazywali wydzielania wirusa we łzach, co sugeruje, że hipoteza dot. dróg łzowych jako szlaku transmisji wirusa może nie być prawdziwa. W trakcie choroby tylko u jednego pacjenta wystąpiły objawy okulistyczne; tu także nie stwierdzono jednak obecności SARS-CoV-2 w próbkach łez. Uczeni dodają, że jednym z ograniczeń ich studium jest to, że próbki były analizowane w 2 różnych laboratoriach. Ponieważ NP były wykorzystywane do monitorowania postępów COVID-19, analizowano je w klinicznym laboratorium diagnostycznym, zaś próbki łez analizowano w laboratorium badawczym. Próbki łez inokulowano na linię tkankową Vero E6 i przez 4 dni inkubowano przed pozyskaniem RNA do RT-PCR. Gdyby SARS-CoV-2 występował w próbkach, nawet w przypadku negatywnego wyniku RT-PCR zaobserwowano by efekt cytopatyczny (ang. Cytopathic Effect, CPE). Nie stwierdzono jednak ani CPE, ani pozytywnego wyniku RT-PCR. Ekipa zaznacza, że pobierano tylko próbki łez, a nie tkankę spojówkową, ale w warunkach pandemii pacjenci byli mocno zestresowani i naukowcy chcieli im zaoszczędzić dalszych emocjonalnych przeżyć. Problemem wydaje się też niewielka wielkość próby. Choć tylko jeden pacjent miał objawy okulistyczne (w trakcie pobytu w szpitalu pojawiły się zakażenie i obrzęk spojówek), badanie takich pacjentów tak czy siak byłoby trudne, gdyż w innym studium 1099 osób z COVID-19 z Chin (New England Journal of Medicine) tylko u 0,8% stwierdzono przekrwienie spojówek. Wg Singapurczyków, konieczne są dalsze mechanistyczne badania. Ponieważ SARS-CoV-2 wykorzystuje do wniknięcia do wnętrza komórki receptor ACE2 (konwertazy angiotensyny 2), trzeba, na przykład, definitywnie potwierdzić, że ACE2 występuje w przypadku komórek rogówki i spojówki. Poza tym w przyszłych badaniach należy uwzględnić większą liczbę pacjentów z objawami okulistycznymi. « powrót do artykułu

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine odkryli, w jaki sposób lizozym z łez unieszkodliwia o wiele większe od siebie bakterie. Okazuje się, że enzym dysponuje "szczękami", za pomocą których przegryza się przez rzędy ścian komórkowych. Szczęki odgryzają ściany komórkowe bakterii, które próbują się dostać do oczu i wywołać infekcję - tłumaczy prof. Gregory Weiss. Lizozym można porównać do buldoga, który nie chce odpuścić, uczepiwszy się nogawki czyichś spodni. Zasadniczo wycina sobie drogę przez ścianę komórkową bakterii. Weiss i prof. Philip Collins rozszyfrowali zachowanie białka, budując jeden z najmniejszych na świecie tranzystorów - 25-krotnie mniejszy od stosowanych w laptopach czy smartfonach. Pojedyncze lizozymy przytwierdzano do obwodu. Nasze obwody są mikrofonami wielkości molekuły. To jak stetoskop do osłuchiwania serca, z tym że my słuchaliśmy pojedynczej cząsteczki białka - opowiada Collins. Naukowcy przyczepili cząsteczkę enzymu do przymocowanej do obwodu elektrycznego węglowej nanorurki. Kiedy przepuszczono przez niego prąd, nanorurka utworzyła miniaturowy mikrofon. Dzięki temu dało się podsłuchiwać enzym w czasie "przegryzania". W miarę jak lizozym przemieszcza się po powierzchni bakterii, wykonuje "chapnięcia", które są połączone z ruchem [na zasadzie odrzutu]. Każde ugryzienie tworzy nową minidziurkę, aż wreszcie powstaje wyrwa [...] i mikrob eksploduje - wyjaśnia Weiss. Wygryzanie zachodzi w stałym rytmie: jeden krok to otwieranie "szczęk", a dwa zamykanie. Zespół prowadził eksperymenty na wariantach lizozymu T4. Doprowadzono do ich nadekspresji u bakterii E. coli. Do pałeczek okrężnicy wprowadzono plazmid lizozymu. Naukowcy sądzą, że rozwiązanie, nad którym pracowali wiele lat, będzie można wykorzystać w wykrywaniu molekuł nowotworowych. Jeśli będzie można wykryć pojedyncze cząstki związane z nowotworem, oznacza to postawienie diagnozy na bardzo wczesnym etapie. Dysponowanie taką metodą zwiększy liczbę wyleczonych pacjentów i obniży koszty terapii.

Pojawiają się głosy, że kobiece łzy działają jak anty-Viagra. I nie chodzi wyłącznie o sugerowanie mężczyźnie, że nie czas na amory. Okazuje się bowiem, że w wydzielinie gruczołów łzowych kobiet znajdują się związki chemiczne zmniejszające męskie podniecenie seksualne. Dotąd ludzkie łzy uznawano za sygnał wyłącznie wzrokowy. U zwierząt łzy stanowią jednak również komunikat chemiczny. U samców myszy występuje w nich np. substancja, która sprawia, że samice stają się bardziej chętne do kopulacji. Jako gatunek rzadko wchodzimy w na tyle bliski kontakt, by móc odczytać chemiczne wskazówki z łez, ale sytuacje intymne jako nieliczne dają przecież do tego okazję. Noam Sobel z Instytutu Nauki Weizmanna wiedział już, że łzy ronione przy różnych okazjach nie są takie same chemicznie, czemu nie miałyby więc stanowić informacji dla płci przeciwnej? By to sprawdzić, Izraelczyk znalazł 2 kobiety, które umiały płakać na zawołanie. Pokazał im sceny z amerykańskiego melodramatu z 1979 r. pt. Mistrz. Podczas seansu zbierano ich łzy. W krótkim czasie próbki przekazywano 24 mężczyznom w wieku od 23 do 32 lat, którzy mieli wziąć 10 głębokich wdechów nad otwartą fiolką. Pod nosem każdego mężczyzny umieszczano też na czas eksperymentu nasączoną łzami bawełnianą chusteczkę. W grupie kontrolnej panom demonstrowano sól fizjologiczną, która spłynęła po policzkach kobiet, zbierając pod drodze kosmetyki, np. kremy, podkłady lub perfumy. Później panów proszono, by określili emocje i ocenili atrakcyjność sfotografowanych fizjonomii. Obrazy były dwuznaczne, ponieważ cyfrowo połączono zadowolone i smutne wyrazy twarzy. Mężczyźni nie czuli różnicy w zapachu łez i soli fizjologicznej. Łzy nie wpływały też na ocenę stopnia zasmucenia twarzy. Okazało się jednak, że badani uznawali kobiecą fizjonomię za mniej atrakcyjną, gdy powąchali łzy. Spadało też tętno, tempo oddychania, temperatura skóry oraz stężenie testosteronu. Dzięki zastosowaniu funkcjonalnego rezonansu magnetycznego naukowcy stwierdzili, że badani normalnie reagowali na umiarkowanie erotyczne obrazy – rozświetlały się zakręt wrzecionowaty i podwzgórze. Pod wpływem damskich łez ich aktywność jednak spadała. Sobel zaznacza, że kobiety szczególnie często płaczą w podczas menstruacji. Ma to duży sens, ponieważ sygnalizuje, że aktywność seksualna jest niewłaściwa z ewolucyjnego punktu widzenia [szanse na zapłodnienie są niewielkie].

Choć wydawałoby się, że nawilżanie łzami powierzchni oka nie jest zbyt skomplikowane, to nieprawda. Naukowcy z Uniwersytetu w Delaware opracowali model matematyczny, który pozwala szczegółowo opisać ten wyspecjalizowany system. Co więcej, wykazali, że niemożliwe jest jednak możliwe... Jeśli zrozumiemy dynamikę filmu łzowego, będziemy w stanie wynaleźć lepsze metody leczenia zespołu suchego oka – wyjaśnia Kara Maki. Dzięki symulacjom komputerowym Maki i Richard Braun odkryli, że łzy mogą spływać pośrodku gałki ocznej, a nie wyłącznie w pobliżu kącików. Każde mrugnięcie przypomina pociągnięcie pędzla. Na powierzchni oka rozprowadzana jest nowa warstwa łez, która przypomina pokrycie ściany farbą. Jeśli jednak jesteśmy smutni, kroimy cebulę albo na dworze staje się bardzo zimno, powstaje za dużo cieczy. Pokonuje ona napięcie powierzchniowe i pojawiają się dobrze wszystkim znane krople. Dotąd eksperci przypuszczali, że łzy trzymają się boków gałki ocznej, gdzie grubość filmu jest największa. Model Amerykanów, który uwzględniał wiele czynników, m.in. lepkość, napięcie powierzchniowe i siłę ciążenia, uzmysłowił im jednak, że niektóre "grochy" mogą się przemieszać samym środkiem. Spostrzeżenia akademików z Delaware pokrywają się z tym, co zaobserwowali ich koledzy po fachu z Uniwersytetu Stanowego Ohio. Opisali oni przypadek mężczyzny, który przez 6 minut nie zamykał oczu.

Badacze z University of Michigan dowodzą, że zdolność do wytwarzania potu to nie tylko gwarancja właściwego chłodzenia organizmu, ale także zabezpieczenie przed astmą powysiłkową (ang. Exercise-induced asthma, EIA). Osoby, które wytwarzają podczas ćwiczeń niewiele potu, śliny i łez, mają więcej problemów z oddychaniem. Amerykanie nie wykluczają, że za mało płynów znajduje się także wewnątrz ich dróg oddechowych. Wysuszenie dróg oddechowych prowokuje komórki tuczne do wytwarzania mediatorów, a to z kolei prowadzi do skurczu mięśniówki oskrzeli. Jest to zjawisko okresowe (mija samoistnie najdalej po godzinie), które występuje 5-15 minut po wysiłku fizycznym. Same objawy bardzo przypominają jednak symptomy astmy oskrzelowej. EIA dość często trapi zawodowych sportowców, przydarza się też amatorom, ale na razie słabo poznano przyczyny tej przykrej przypadłości. Jest niejasne, czemu tylu czołowych sportowców cierpi na astmę powysiłkową. Być może symptomy pojawiają się jako skutek natężenia wysiłku i tempa oddychania, które są bardzo wysokie w porównaniu do innych atletów – dywaguje dr Warren Lockette. Amerykanie wzięli pod lupę 56 osób, u których podejrzewano astmę powysiłkową. Zmierzyli ich reakcję na dwa preparaty: 1) pilokarpinę, alkaloid zwiększający wytwarzanie potu i śliny (uzyskuje się go z liści południowoamerykańskiego krzewu Pilokarpus jaborandi) oraz 2) metacholinę, która może wywołać skurcz dróg oddechowych u pacjentów z EIA. Przed i po podaniu metacholiny określano wskaźnik spirometryczny FEV1 (wartość natężonej pierwszosekundowej objętości wydechowej). Okazało się, że sportowcy najbardziej wrażliwi na metacholinę (z największym spadkiem FEV1) najsłabiej reagowali na pilokarpinę. Z kolei największą potliwość odnotowano wśród osób najsłabiej reagujących na metacholinę. W pocie ochotników z objawami EIA stwierdzono też niższe stężenie sodu. Naukowcy wpadali również na trop silnej zależności między wydzielaniem potu a niestymulowaną sekrecją śliny i łez (a więc w sytuacji braku interwencji farmakologicznej). Zagrożenie ze strony nadwrażliwych dróg oddechowych można zniwelować, dbając o jakość, głównie o wilgotność, powietrza na sali treningowej. Wg Lockette'a, sportowcy powinni też przestrzegać indywidualnie skomponowanej diety i dbać o nawodnienie organizmu. Na razie tego nie udowodniono, ale wydaje się, że zmniejszona potliwość oznacza też mniejszą ilość płynów w drogach oddechowych. Łzy, uznawane za wyraz słabości, bywają więc zbawienne na bieżni czy w piaskownicy. Przynajmniej chronią przed napadem duszności...

Grupa badaczy z pięciu amerykańskich uczelni zdefiniowała proteom śliny, czyli pełny spis białek wchodzących w jej skład. Zawiera ona aż 1116 różnych protein, z których wiele może za kilka-kilkanaście lat znaleźć rutynowe zastosowanie w diagnostyce. Ślinę pobierano bezpośrednio z gruczołów, by uniknąć zanieczyszczenia białkami pochodzącymi z pożywienia oraz wytwarzanymi przez bakterie. Aż dwadzieścia procent wykrytych białek wchodzi także w skład krwi. Pozwala to przypuszczać, że w niedalekiej przyszłości analiza próbki pobranej z jamy ustnej będzie mogła w niektórych sytuacjach zastąpić nieprzyjemne dla wielu pacjentów wkłuwanie się do żyły. Do badania pobrano ślinę od dwudziestu trzech zdrowych kobiet i mężczyzn. Reprezentowali oni różne grupy etniczne, dzięki czemu uzyskane wyniki można z większym prawdopodobieństwem odnieść do całej ludzkości. Analizy dokonano za pomocą techniki zwanej spektroskopią masową, co pozwoliło na zbadanie wielkości białek oraz ich ładunku elektrycznego. Następnie uzyskane wyniki porównano z proteomem ludzkiej krwi oraz łez. Badania wykonane przez Amerykanów pozwalają przypuszczać, że już niedługo w procesie wykrywania niektórych chorób będzie można uniknąć pobierania krwi. Używanie do badania śliny ma kilka istotnych zalet. Można je wykonać samodzielnie, jest szybsze i wygodniejsze, a także bezpieczniejsze - ryzyko infekcji spada do minimum. Naukowcy wymieniają kilka chorób, które już dziś można zdiagnozować z użyciem wspomnianego testu. Jego skuteczność potwierdzono dotychczas eksperymentalnie w wykrywaniu białek związanych z chorobami Parkinsona, Alzheimera i Huntingtona (ciężka, postępująca nieuchronnie degeneracja neuronów). Kilka innych testów, opartych o wykrywanie odpowiednich przeciwciał, pozwala już dziś wykryć nosicielstwo takich wirusów, jak HIV czy wirus zapalenia wątroby typu B. Badacze nie poprzestają jednak na tym - wierzą, że za kilka lat z użyciem podobnych analiz będzie można przewidywać ryzyko zapadnięcia na choroby cywilizacjne, np. choroby serca, nowotwory oraz cukrzycę. Związany z projektem naukowiec, Fred Hagen, tłumaczy znaczenie odkrycia jego zespołu: Wyobrażamy sobie, jak w przyszłości pacjent pluje do probówki, a my szukamy w niej np. proteiny potwierdzającej obecność raka piersi. Pobranie materiału do badania jest bardzo proste, potencjalnie można je wykonać nawet we własnym domu. Apeluje też do środowiska naukowego: Opublikowaliśmy nasze wyniki, bo oczekujemy, że poszczególne grupy badawcze będą wybierały grupy chorób i analizowały przydatność badania śliny jako nowej, skutecznej metody diagnostycznej. Nam, pacjentom, pozostaje trzymanie kciuków za powodzenie dalszych badań.

Płaczemy z różnych powodów: z radości, złości czy rozpaczy. Czym jednak są krople spadające z rzęs, jaki jest ich skład? Od dawna wiedziano, że film łzowy składa się z trzech warstw (śluzowej, wodnej i lipidowej), ale dopiero badaczom z Uniwersytetu Stanowego Ohio udało się go szczegółowo opisać. Środkową warstwę wodną uznaje się za łzy właściwe. Na zewnątrz od niej znajduje się warstwa lipidowa wytwarzana przez gruczoły Meiboma (inaczej tarczkowe). Przesuwając się w stronę gałki ocznej, natrafimy natomiast na warstwę śluzową. W warstwie lipidowej naukowcy odnaleźli po raz pierwszy nową klasę związków tłuszczowych, oleamidy. Do tej pory spotykano je w mózgu, gdzie odpowiadały za wywoływanie snu. Gdy mrugamy, wydzielina gruczołów tarczkowych jest rozprowadzana po całej powierzchni oka. Spełnia to kilka funkcji, m.in. ogranicza parowanie wody, natłuszcza oraz zmniejsza tarcie. Odnalezienie tych lipidów może pomóc lepiej zrozumieć przyczyny rozmaitych zaburzeń, takich jak zespół suchego oka, który występuje np. u wielu pracowników biurowych — tłumaczy profesor nadzwyczajny optometrii Kelly Nichols. Brak pewnych składników w filmie łzowym skutkuje określonymi schorzeniami [...]. Ilość oleamidu i innych tłuszczów może się przyczyniać do tych zaburzeń. Zespół suchego oka sprzyja mikrouszkodzeniom rogówki i zakażeniom bakteryjnym, dlatego należy go leczyć. Pacjenci uskarżają się na pieczenie/zaczerwienienie oczu, uczucie suchości (przeplatające się niekiedy z łzawieniem) i zmęczenia oczu, światłowstręt. Wspominają też o piasku pod powiekami. Ból i nieostre widzenie świadczą o zaawansowanej fazie choroby. Naukowcy analizowali skład warstwy lipidowej na 2 sposoby: za pomocą chromatografii oraz spektrometrii masowej metodą elektrospreju. Inni naukowcy wykorzystywali różne metody, by określić skład warstwy lipidowej, ale spektrometria jest na tyle czuła, aby wykryć pojedyncze cząsteczki tłuszczów, np. oleamidy. Odnalezienie tych ostatnich w filmie łzowym wskazuje na nowe ich funkcje. Oleamidy i związki pokrewne są istotne dla sygnalizacji komórkowej w oku i podtrzymywania składu łez. Oleamidy wydają się podstawowymi lipidami filmu łzowego. Dzieje się tak z jakiegoś powodu, na razie jednak nie wiemy z jakiego. Nie każdy z zespołem suchego oka reaguje na to samo leczenie. Gdybyśmy mogli wykryć osoby z różnymi poziomami oleamidu, umielibyśmy odróżnić poszczególne przyczyny choroby. Nawet dwóch ludzi z tymi samymi objawami może chorować z innego powodu.

Biolodzy odkryli, że pewien gatunek ciem z Madagaskaru spija łzy z oczu śpiących ptaków. By zrealizować to karkołomne zadanie, posługuje się trąbką w kształcie harpuna. Pierwszymi świadkami tego wydarzenia byli Roland Hilgartner z Niemieckiego Centrum Badań nad Naczelnymi w Getyndze oraz Mamisolo Raoilison Hilgartner z University of Antananarivo na Madagaskarze. Na ślad owadów natrafili w miejscowym lesie Kirindy. Spijające łzy motyle i ćmy występują w Afryce, Azji i Ameryce Południowej, ale wykorzystują do tego celu duże i łagodne zwierzęta, takie jak jelenie, antylopy czy krokodyle, które nie potrafią się od nich odganiać. Na Madagaskarze nie ma jednak tak dużych zwierząt. Ssaki tej wyspy, np. lemury i mangusty, mają łapy i mogą się nimi bronić, ptaki mogą odlecieć. Lecz nie wtedy, gdy śpią... Madagaskarskie ćmy obserwowano na szyjach sroczków białoskrzydłych i lemurek szarych. Czubki ich trąbek znajdowały się pod powiekami ptaków. Działo się to podczas pory deszczowej, dlatego naukowcy przypuszczają, że chodzi o zapotrzebowanie na sól. Lokalna gleba jest bowiem uboga w sód. Nie przez przypadek trąbki mają kształt harpuna. Pozwala to owadom delikatnie rozewrzeć powiekę śpiącego zwierzęcia bez budzenia go. Entomolodzy nie wiedzą na razie, czy ćmy posługują się substancjami przeciwbólowym, które miałyby łagodzić ewentualne podrażnienia oka. Chcą też sprawdzić, czy (podobnie jak w innych miejscach globu) są to tylko i wyłącznie samce, uzyskujące większość potrzebnych im składników odżywczych właśnie z łez.

Naukowcy pracują właśnie nad urządzeniem wykorzystującym łzy do pomiaru stężenia cukru we krwi, co pozwoliłoby diabetykom zapomnieć o konieczności codziennego kłucia i glukometrach. Mam nadzieję, że w ciągu 2-3 lat zbudujemy prototypy i pewnego dnia ludzie będą mogli pójść do sklepu spożywczego i zbadać swój cukier, tak jak dzisiaj wykonuje się pomiary ciśnienia krwi — mówi szef projektu Florencio Hernandez z University of Central Florida. Test bazuje na roztworze soli złota, z którego kiedy zostanie poddany działaniu cukru, wytrącają się wykrywalne nanocząsteczki złota. Glukoza może pochodzić z krwi, moczu lub łez, lecz te ostatnie są najlepsze, uważa Hernandez. Ilość nanocząsteczek złota jest bezpośrednio związana ze stężeniem glukozy i może być mierzona za pomocą instrumentu wielkości płyty CD, nazywanego UV-Vis spektrofotometrem. Można zaobserwować reakcję chemiczną między złotem a cukrem: w zależności od stężenia glukozy, roztwór zmienia kolor ze świetlistego różowego na krwistoczerwony. Łzy do badań będą uzyskiwane wskutek drażnienia gruczołów łzowych substancjami lotnymi. Nie wolno wpuszczać do oczu kropli, ponieważ może to zmienić stężenie glukozy, które zamierzamy ocenić — powiedział LiveScience Hernandez. Taki test będzie nie tylko bezbolesny, ale także pozwoli wykryć rosnący poziom cukru we krwi na długo przed tym, nim dana osoba poszłaby do lekarza, by zbadać, czy nie choruje na cukrzycę. Nowa metoda przyda się także kobietom w ciąży, narażonym na cukrzycę ciążową. Badaczom zależało, by opracować metodę zapobiegania chorobie, identyfikowania jej, zanim poczyni poważne szkody. Hernandez zaprezentował uzyskane wyniki na dorocznym spotkaniu Amerykańskiego Stowarzyszenia Chemicznego.