Znajdź zawartość

Mózg, jako najważniejszy organ ciała, jest też najlepiej chroniony przed obcymi substancjami i białkami, dzięki barierze krew-mózg. Jest chroniony tak dobrze, że przeszkadza to w dostarczaniu mu leków. Znalezienie klucza do tej bariery byłoby przełomem. Blisko tego celu jest już profesor Christer Betsholtz, wykładowca biologi naczyniowej na Karolinska Institutet (szwedzkim uniwersytecie, jednej z największych uczelni medycznych na świecie). Terminem bariera krew-mózg określa się mechanizm oddzielający krew od tkanki mózgowej, a opiera się on na zmienionej budowie naczyń krwionośnych, które w tym miejscu są nieprzepuszczalne. Barierę tę pokonać może niewiele, na przykład zamknięta jest on dla białek albuminy i immunoglobuliny, które mogłyby uszkodzić tkankę nerwową. Zrozumienie mechanizmu działania bariery, który ciągle nie jest poznany, pozwoliłoby, jak się uważa, na postęp w leczeniu wielu chorób, w tym takich schorzeń neurodegeneracyjnych, jak alzheimer, parkinson, czy stwardnienie zanikowe boczne. Studium, opublikowane w piśmie Nature, profesor Betsholtz opisuje potencjalne metody i korzyści z wybiórczego otwierania bariery. Jest ona podtrzymywana przez białka perycyty, z pomocą nie znanego jeszcze mechanizmu. Ich brak powoduje otwarcie dostępu w procesie transcytozy dla cząsteczek o różnym rozmiarze, pozwalając na wniknięcie do mózgu na przykład plazmie krwi. Perycyty mają również wpływ na astrocyty - komórki mózgu będące częścią gleju i wspierające barierę krew-mózg. Korzyść z umiejętności wybiórczego sterowania barierą mogą być dwojakiego rodzaju. Pierwsze to wyłączanie bariery celem dostarczenia do mózgu leków, w tym leków potencjalnie leczących choroby neurodegeneracyjne. Druga korzyść to wzmacnianie bariery w stanach zagrożenia, takich jak udar czy stanu zapalne - wówczas bowiem bariera otwiera się, przepuszczając szkodliwe dla tkanki mózgowej substancje. Dodatkowym odkryciem zespołu Karolinska Institutet jest zamykanie dostępu przez barierę przez antynowotworowy lek Imatinib, który osiąga to poprzez hamowanie wybranych sygnałów sterujących wzrostem komórek.

Zespół policystycznych jajników (ang. polycystic ovary syndrome, PCOS) to zaburzenie endokrynne, na które cierpi ok. 5-10% kobiet. Ze względu na cykle bezowulacyjne jest najczęstszą przyczyną niepłodności. Okazuje się jednak, że choroba ta może wspomagać osiągnięcia kobiet, które zawodowo uprawiają sport. Do tej pory sądzono, że brak lub nieregularne miesiączki sportsmenek są skutkiem intensywnego treningu i diety. Niewykluczone jednak, że zależność ta może mieć także odwrotny kierunek. Naukowcy z Karolinska Institutet przekonują, że zwiększając poziom męskich hormonów płciowych, PCOS poprawia wyniki uzyskiwane w uprawianej dyscyplinie. W przypadku wielu kobiet zespół policystycznych jajników nie daje żadnych "zewnętrznych" objawów poza zaburzeniami cyklu miesiączkowego. Inne panie uskarżają się jednak na nadmierne owłosienie ciała (hirsutyzm), przedłużony czas trwania napięcia przedmiesiączkowego, trądzik czy tzw. centralną otyłość (tłuszcz jest zlokalizowany przede wszystkim w dolnej części tułowia). Magnus Hagmar uważa, że niektóre zaburzenia miesiączkowania czołowych atletek świata można wyjaśnić właśnie PCOS. Szwed odkrył, że opisywany zespół jest o wiele częstszy wśród sportsmenek trenujących do olimpiady niż w grupie zwykłych kobiet. Stwierdzano go u 37% pań uprawiających wyczynowo sport i u jednej na 5 przedstawicielek populacji generalnej. Co więcej, PCOS występuje dużo częściej u kobiet trenujących sporty siłowe, np. hokej na lodzie czy zapasy, niż u przedstawicielek dyscyplin, w których ważną rolę spełnia technika, np. curlingu lub łucznictwa. Mamy do czynienia z niewielkim wzrostem stężenia [testosteronu], który ułatwia zwiększanie masy mięśniowej i absorbowanie tlenu. Oznacza to, że podczas treningów kobiety z PCOS szybciej uzyskują pożądane rezultaty, dlatego zachęca się je do jeszcze bardziej wytężonego i częstszego ćwiczenia. Wyniki badań szwedzkiego zespołu zmieniają nieco stereotypowy pogląd na zależności między zachowaniem sportsmenek a stanem ich zdrowia. Do tej pory dużo mówiono o zaburzeniach odżywiania, które miały być skutkiem skrupulatnego przestrzegania drakońskiej diety, związanym z tym zaniku miesiączki oraz zwiększonej łamliwości kości, będącej wynikiem spadku stężenia żeńskich hormonów płciowych. Tymczasem u żadnej z badanych przez Hagmara atletek nie stwierdzono zmian o charakterze osteoporotycznym. Inni eksperci podkreślają, że naukowcy z Karolinska Institutet nie udowodnili swoich tez dotyczących PCOS. Stephen Franks, profesor biologii reprodukcyjnej z Imperial College London, zaznacza, że zgromadzono wiele dowodów na to, że u kobiet uprawiających sporty wytrzymałościowe, np. biorących udział w maratonach, zaburzenia miesiączkowania są związane z wpływem wysiłku na przysadkę mózgową (zaburzeniu ulega działanie tzw. osi podwzgórzowo-przysadkowo-jajnikowej). Brytyjczyk nie wyklucza też, że sporty siłowe przyciągają po prostu kobiety, które mają lekko podwyższony poziom testosteronu.

Naukowcom z Karolinska Institutet udało się odnaleźć obszar odpowiedzialny za dobrą pamięć, tzw. filtr nieistotności (ang. irrelevance filter). Okazuje się, że u osób, które nawet w niesprzyjających warunkach doskonale wszystko zapamiętują, obserwuje się zwiększoną aktywność zwojów podstawnych mózgu (Nature Neuroscience). Odkrycie Szwedów pomaga zrozumieć m.in. funkcjonowanie ludzi z ADHD. Bardzo ważnym rodzajem pamięci jest pamięć robocza (ang. working memory). Stanowi pole operacyjne, gdzie można "obrabiać" dane napływające z pamięci długotrwałej czy sensorycznej. To bardzo istotne dla powodzenia różnych zadań, np. uczenia się. Pamięć robocza jest wykorzystywana właściwie przez cały czas. Jej wydajność u poszczególnych osób nie jest jednak taka sama. Różnice nie muszą być skutkiem większej lub mniejszej pojemności, ale zdolności do odfiltrowywania nieistotnych informacji. W badaniu wzięło udział 25 zdrowych wolontariuszy. Dr Torkel Klingberg i Fiona McNab wykonywali im funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI). W tym czasie na ekranie komputera wyświetlano bodźce testowe, które należało wychwycić. Dodatkowe elementy zakłócające czasem były obecne, a czasem nie. Gdy wyświetlany obraz mógł je zawierać, wolontariusze byli o tym wcześniej informowani za pomocą specjalnego dźwięku. Po pojawieniu się wskazówki, a przed wyświetleniem obrazu wzrastała aktywność w zwojach podstawnych i korze przedczołowej. Oznacza to, że mózg przygotowywał się do odfiltrowania zakłócających danych. Większa aktywność w jednym z jąder podstawnych, gałce bladej, wiązała się dodatkowo z mniejszym obciążeniem tylnej kory ciemieniowej, która jest wrażliwa na ilość przetrzymywanych w pamięci informacji. Eksperci przypuszczają, że zwoje podstawne mogą nie być jedynym filtrem. Odnalezienie pozostałych to zapewne tylko kwestia czasu...