Znajdź zawartość

Nanocząstki wpływają na wchłanianie składników odżywczych z przewodu pokarmowego do krwioobiegu (Nature Nanotechnology). Prof. Gretchen Mahler z Binghamton University, Michael L. Shuler z Uniwersytetu Cornella i zespół podkreślają, że dotąd koncentrowano się głównie na krótkoterminowym czy bezpośrednim wpływie zdrowotnym nanocząstek. Co jednak w sytuacji, gdy chodzi o stały kontakt z niewielkimi ich dawkami? By to sprawdzić, Amerykanie posłużyli się komórkami jelit. W laboratorium hodowano linie ludzkich komórek przewodu pokarmowego, poza tym przyglądano się wyściółce jelit 5 kur. Wchłanianie żelaza śledzono za pomocą nanocząstek polistyrenu (wybrano je ze względu na właściwości fluorescencyjne). Odkryliśmy, że przy krótkim czasie ekspozycji wchłanianie spadało o ok. 50%, a po jego wydłużeniu wzrastało nawet o ok. 200%. Było jasne, że nanocząstki oddziałują na wychwyt i transport żelaza - wyjaśnia Mahler. W warunkach krótkoterminowej ekspozycji zaburzeniu ulegał jelitowy transport żelaza, tymczasem kontakt przewlekły remodelował kosmki jelitowe - stawały się one dłuższe i szersze, przez co żelazo szybciej dostawało się do krwioobiegu. W niedalekiej przyszłości Amerykanie zamierzają sprawdzić, czy podobne zaburzenia wchłaniania występują także w przypadku innych pierwiastków, takich jak wapń, miedź i cynk. Zajmą się także witaminami rozpuszczalnymi w tłuszczach: A, D, E i K. Nanocząstki stają się coraz bardziej rozpowszechnione. Choć na razie trudno wypowiadać się o ich długofalowym wpływie, naukowcy podejrzewają, że ich spożycie sprzyja różnym chorobom, np. Leśniowskiego-Crohna.

Dodatek melasy pozwala ograniczyć szkodliwość wysokotłuszczowej diety. Dochodzi m.in. do spadku wagi. Na razie przeprowadzono badania na zwierzętach, ale już na przyszły rok zaplanowano testy kliniczne z udziałem ludzi. Autorem studium jest dr Richard Weisinger z La Trobe University. Na czas 12-tygodniowego eksperymentu Australijczyk podzielił myszy na 3 grupy. Kontrolnej cały czas podawano zwykłą wysokotłuszczową paszę, a u dwóch pozostałych zastosowano suplementację 2- i 4-procentowym ekstraktem melasy (do badań wybrano melasę, ponieważ zawiera dużo będących przeciwutleniaczami polifenoli). Każda grupa spożywała podobną ilość pokarmu. Okazało się, że po 3 miesiącach gryzonie z grupy karmionej 4-proc. melasą ważyły mniej, udało się też ograniczyć otłuszczenie ich ciała. Poza tym naukowcy stwierdzili we krwi niższe stężenie wytwarzanej przez komórki tkanki tłuszczowej leptyny (leptyna jest hormonem odpowiadającym za przekazywanie podwzgórzu informacji nt. stopnia odczuwanego głodu). Naukowcy zauważyli, że konsumpcja melasy prowadziła do zwiększenia liczby kalorii traconych z odchodami. Wzrastała też ekspresja genów dla kilku biomarkerów metabolicznych wątroby i adipocytów. Dodatek melasy do wysokotłuszczowej diety wydaje się zmniejszać masę ciała i otłuszczenie głównie za pośrednictwem ograniczenia absorpcji kalorii.

Sinice występują na Ziemi już od 3,4 mld lat. Przed katastrofą tlenową sprzed 2,4 mld lat były narażone na silne promieniowanie ultrafioletowe, a mimo to przeżyły, stąd pomysł naukowców, by wykorzystać wytwarzane przez nie substancje w kosmetykach z filtrem słonecznym. Sinice są samożywne (prowadzą fotosyntezę). Zanim powstało wystarczająco dużo tlenu, by utworzyła się warstwa ozonowa, organizmy te musiały sobie jakoś radzić z silnym promieniowaniem UV. Współczesne sinice zabezpieczają się za pomocą pełniących rolę filtra małocząsteczkowych mikrosporyn oraz ich pochodnych MAA (od ang. mycosporine-like amino acids). Absorbują one szkodliwe promienie. W ramach wcześniejszych studiów zajmowano się budową wymienionych wyżej związków oraz organizmami, które je wytwarzają bądź akumulują. Ustalono na przykład, że MAA są małymi, bezbarwnymi związkami. Nikt nie miał jednak pojęcia, jak przebiega proces wytwarzania tych naturalnych substancji o działaniu promieniochłonnym. Dlatego też Emily Balskus i Christopher Walsh z Harvardzkiej Szkoły Medycznej w Bostonie podjęli się znalezienia genów i enzymów biorących udział w syntezie. Amerykanom udało się wytypować klaster genowy, kodujący biofiltry u pewnego gatunku sinic Anabaena variabilis. Aby przetestować odkryte geny, wprowadzono je do E. coli. Normalnie bakterie te nie wytwarzają filtrów, gdy się więc pojawiły, wiadomo było, że para naukowców od początku postawiła na właściwy klaster. Później Balskus i Walsh stwierdzili, że za syntezę MAA odpowiadają cztery enzymy. W skład każdej cząsteczki MAA wchodzą dwa aminokwasy, połączone z centralną grupą organiczną. To te wiązania determinują, jaka długość fali ulega absorpcji i jaki jest jej współczynnik (jaka ilość promieniowania podlega pochłanianiu). Dwa rodzaje MAA – szynorynę i porfirę-334 – uwzględniono już w recepturze kosmetyku o nazwie Helioguard 365. Jest on produkowany przez szwajcarską firmę Mibelle Biochemistry. Tutaj jednak potrzebne związki pozyskiwano ze szkarłatnic (Porphyra), czyli rodzaju krasnorostów morskich, a Amerykanie chcą opracować własne metody pozyskiwania oryginalnych substancji bądź ich analogów. Jeszcze nie wiemy, czy biologiczne filtry będą lepsze od tych wymyślonych przez człowieka, ponieważ Helioguard jest stosunkowo nowym produktem. [Nie da się jednak zaprzeczyć], że mają one właściwości fotochemiczne pożądane w preparatach przeciwsłonecznych – podsumowuje Balskus. Maksimum absorpcji obydwu MAA wynosi 334 nm, stąd ich zastosowanie w blokowaniu promieniowania UVA.

Znaleziono materiał niemal idealnie pochłaniający światło. Eduard Driessen i Michiel de Dood udowodnili, że warstwa azotku niobu (NbN) o grubości zaledwie 4,5 nanometra pochłania około 100% padającego nań światła. Dotychczas główny problem z materiałami mogącymi potencjalnie pochłaniać dużo światła polegał na tym, że są one dobrymi lustrami dla światła, które na nie bezpośrednio pada. Dobrze pochłaniają światło odbite. Z kolei ilość światła odbitego i absorbowanego zależy od kąta jego padania i polaryzacji. Jakby przeszkód było mało, istnieją dwa rodzaje polaryzacji - s i p. Badania nad NbN wykazały, że materiał najlepiej sprawuje się, gdy światło spolaryzowane typu s pada nań pod kątem 35 stopni. Wówczas pochłaniane jest w 94%, a światło typu p jest całkowicie odbijane. Jednak gdy zmienimy właściwości światła tak, by padało ono pod kątem 46 stopni, to absorpcja dla obu rodzajów polaryzacji wynosi 80%, co jest rewelacyjnym wynikiem. Dotychczas osiągano wyniki nie lepsze niż 50%. Odkrycie Driessena i de Dooda pozwoli na skonstruowanie urządzenia, które umożliwi wykrywanie poszczególnych fotonów. Dotychczas było to niemożliwe, gdyż wykorzystywane materiały pochłaniały zbyt mało światła. Co więcej, przeprowadzone obliczenia wykazały, że na pracę takiego czujnika nie ma wpływu długość fali światła. A to z kolei oznacza, że można go będzie zastosować na przykład w telekomunikacji czy urządzeniach działających na podczerwień.

Chemicy z Tajwanu twierdzą, że składnik lukrecji gładkiej (Glycyrrhiza glabra), którą stosuje się w różnych pokarmach i ziołowych preparatach, blokuje absorpcję cyklosporyny – leku o działaniu immunosupresyjnym, podawanego pacjentom po przeszczepach. Badacze twierdzą, że ich łączne przyjmowanie może prowadzić do odrzucenia implantów, a ostatecznie nawet i śmierci. Sugeruję, by osoby po przeszczepach unikały jedzenia lukrecji – apeluje dr Pei-Dawn Lee Chao z Chińskiego Uniwersytetu Medycznego w Taichung. Cyklosporyna jest również ordynowana pacjentom z reumatoidalnym zapaleniem stawów czy chorobami skóry. Na razie naukowcy nie wiedzą, jaka ilość lukrecji wywołuje u ludzi efekt toksyczny, a poszczególne produkty żywnościowe i farmaceutyczne różnią się pod względem zawartości aktywnego składnika – gliceryzyny. Poziom cyklosporyny obniżają również inne rośliny, pokarmy i substancje, np. dziurawiec zwyczajny, kwercetyna (występująca m.in. w cebuli), imbir oraz miłorząb. Sok z grejpfruta działa dokładnie na odwrót, zwiększając stężenie tego cyklicznego peptydu. W ramach eksperymentu zespół Chao podawał szczurom zażywającym cyklosporynę różne dawki czystej gliceryzyny oraz ekstraktu z lukrecji. Niektórym nie podawano ich w ogóle. Poziom cyklosporyny spadał zarówno u zwierząt karmionych czystą gliceryzyną, jak i wyciągiem z Glycyrrhiza glabra. Obecnie farmakolodzy próbują określić, czemu lukrecja niweluje efekty wywoływane przez cyklosporynę. Chao podkreśla, że nie ma podobnych doniesień w literaturze medycznej, ponieważ nigdy nie szukano takiego związku. Lukrecja to popularny dodatek do łakoci czy herbatek ziołowych, gdyż gliceryzyna jest 50-krotnie słodsza od cukru. Od wieków korzeń tej rośliny stosuje się jako lek na przeziębienia, wrzody żołądka czy choroby wątroby. Coraz więcej studiów wskazuje jednak na jego negatywne interakcje z innymi lekami, np. aspiryną, doustnymi środkami antykoncepcyjnymi, lekami przeciwzapalnymi, na nadciśnienie czy insuliną.

Z myślą o odchudzających się stworzono pęczniejącą w żołądku tabletkę. Po jej zażyciu człowiek czuje się jak po zjedzeniu obfitego posiłku. Celulozowa tabletka zawiera proszek, który popijany wodą 1000-krotnie zwiększa swoją objętość. Wrażenie jest takie, jak po spałaszowaniu sporego talerza spaghetti – porównuje profesor Luigi Ambrosio. Kiedy zwalczający zbędne kilogramy pacjent połknie 500-mg tabletkę i wypije 2 szklanki wody, w jego żołądku powiększy się ona do rozmiarów piłki tenisowej. Ambrosio chwali się, że jeden z inwestorów koniecznie chciał wypróbować finansowany produkt i o 11 połknął tabletkę. O 18 nie był w stanie skończyć porcji lodów. Jego zespół wpadł na pomysł pęczniejącej pigułki podczas projektowania chłonnej wyściółki pieluszek. Jeden z doktorantów zwrócił uwagę na składnik o szczególnie wysokim współczynniku absorpcji. Obecnie jedną z metod leczenia otyłości jest wszywanie w żołądek specjalnych baloników. Tabletka jest prostsza w użyciu, a działa na podobnej zasadzie. W testach klinicznych wzięło udział 20 osób. Badania na szerszą skalę (z 90 wolontariuszami) zostaną przeprowadzone w Poliklinice Gemelli w Rzymie. Magiczna pigułka trafi najprawdopodobniej do aptek latem przyszłego roku.