Znajdź zawartość

Prof. Donald A. Fox z Uniwersytetu w Houston zauważył, że u myszy kontakt z niskimi dawkami ołowiu w okresie płodowym nasila podziały komórek progenitorowych siatkówki oraz neurogenezę komórek dwubiegunowych pręcików siatkówki i samych pręcików. Oznacza to, że ołów - lub leki działające jak ołów - może pobudzić podobne do komórek macierzystych komórki progenitorowe do transformowania w neurony, które przeszczepiano by chorym z wczesnymi etapami degeneracji siatkówki. U myszy wystawionych w okresie rozwoju płodowego na oddziaływanie niewielkich stężeń ołowiu widzieliśmy zmianę w komórkowym składzie siatkówki. W systemie widzenia pręcikowego [który odpowiada za wykrywanie kontrastu] zawierała ona więcej komórek, [...] niż mogliśmy się spodziewać. Nowe odkrycia pokrywają się z supernormalnymi zmianami elektrofizjologicznymi, widywanymi u dzieci, małp i szczurów wystawianych jako płody na działanie niskich dawek ołowiu. Fox ujawnił, że efekt występuje przy stężeniu ołowiu we krwi rzędu 10 mikrogramów na decylitr. Zgodnie z zaleceniami Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom (US Centers for Disease Control and Prevention; CDC), jest to wartość przekraczająca dolną granicę bezpieczeństwa, stąd wniosek profesora, by przewartościować, jakie stężenia Pb naprawdę działają niekorzystnie na mózg i siatkówkę. Fox wie, co mówi, ponieważ zajmuje się biotoksycznością ołowiu, zwłaszcza dla dzieci, od 35 lat. Zainteresował się embrionalnym wpływem tego pierwiastka podczas badań z 1999 r. w mieście Meksyk. Stężenie Pb było tu wysokie ze względu na używanie ołowiowej benzyny oraz nadal żywą tradycję spożywania i przygotowywania posiłków na naczyniach z ołowiu. Zespół prowadził studia na modelach mysim i szczurzym. Wzięto pod uwagę 3 stężenia ołowiu, zidentyfikowane we krwi ciężarnych z Meksyku. Fox podkreśla, że wczesne komórki progenitorowe dają początek 4 rodzajom neuronów, na które nie wpływa ekspozycja na ołów. Późniejsze komórki progenitorowe przekształcają się w komórki gleju i 2 typy neuronów. Co ciekawe, w kontakcie z Pb zwiększa się liczebność tylko tych ostatnich. W gleju, który m.in. współtworzy barierę krew-mózg, odżywia neurony i pełni funkcje obronne, kontakt z pierwiastkiem nie powoduje zmian. Zarówno myszy, jak i szczury mają grubszą siatkówkę. Z pewnym zdziwieniem naukowcy stwierdzili, że niskie i średnie dawki ołowiu wywołały większy przyrost liczby komórek niż dozy wysokie. To naprawdę nowe i zupełnie nieoczekiwane rezultaty, ponieważ kontakt z ołowiem po urodzeniu lub w życiu dorosłym zabija komórki siatkówki i mózgu, lecz nasze studium pokazało, że ekspozycja prenatalna prowadzi do namnażania komórek, zwiększając liczbę neuronów, ale nie wpływając na glej. [...] Okazuje się również, że czasowanie chemicznej ekspozycji w czasie rozwoju jest tak samo ważne jak ilość substancji. Teraz akademikom pozostaje opisać mechanizm wpływu niskich dawek ołowiu na namnażanie komórek progenitorowych i wybiórcze powstawanie pręcików oraz komórek dwubiegunowych.

Nieszczelność to cecha niepożądana zarówno w przypadku butów czy łodzi, jak i błony jądrowej (kariolemmy). Odkryto właśnie, że zwiększająca się z wiekiem jej przepuszczalność może stanowić pierwotną przyczynę chorób neurodegeneracyjnych, np. parkinsonizmu (Cell). Gdy słabnie bariera oddzielająca jądro od reszty komórki, do wnętrza zaczynają wnikać białka cytoplazmy. Jednymi z tych protein są tubuliny, które zaczynają tworzyć długie filamenty. Niestety, mogą one uszkadzać ukryte w jądrze chromosomy. Patolodzy wiedzą o istnieniu tych włókienek już od ponad 100 lat, a częstotliwość ich występowania wzrasta z wiekiem. Nikt nie miał jednak pojęcia, skąd się biorą – wyjaśnia Martin Hetzer z Salk Institute of Biological Sciences w La Jolla. U osób z chorobą Parkinsona szczególnie dużo filamentów występuje w istocie czarnej (łac. substantia nigra). Jest to blaszka z istoty szarej, którą można znaleźć obustronnie tuż za odnogami mózgu. Odpowiada za koordynację ruchów mimowolnych oraz szybkich. Wchodzące w jej skład neurony dopaminergiczne ulegają uszkodzeniu w czasie rozwoju parkinsonizmu. Amerykanie przypuszczają, że odwracanie skutków przecieków jądrowych może się stać świetną metodą leczenia chorób neurodegeneracyjnych. Niewykluczone też, że zwalczając oznaki starzenia, warto się skupić na opisanym zjawisku równie mocno, co na skracaniu telomerów. Wymiana substancji między wnętrzem jądra a cytoplazmą jest regulowana przez pory jądrowe. Są one zbudowane z ponad 30 różnych białek. Zespół Hetzera zastanawiał się, co się dzieje z porami, gdy komórki się starzeją. Czy w niedzielących się komórkach (znajdujących się w fazie spoczynku G0) zostają w jakiś sposób zastąpione nowym zespołem protein, czy pozostają na swoim miejscu przez całe życie komórki. Gdy przeprowadzono eksperymenty z komórkami dorosłych nicieni Caenorhabditis elegans oraz niedzielącymi się neuronami szczurzymi, okazało się, że centralne rusztowanie porów nie było wymieniane. Biolodzy zauważyli, że z wiekiem zaczynało się ono rozkładać pod wpływem stresu oksydacyjnego. Hetzer wyjaśnia, że obecnie jego zespół pracuje nad sposobami "zatykania" zdegenerowanych porów, by w ten sposób utrzymać podział komórki na wyraźnie odgraniczone strefy.

India Bohanna z Instytutu Howarda Floreya w Melbourne oraz jej współpracownicy z Monash University zastosowali nową technologię obrazowania, dyfuzyjny rezonans magnetyczny, by prześledzić rozpad strukturalnych połączeń w mózgach osób z chorobą Huntingtona (łac. chorea chronica hereditaria progressiva). Swoje wyniki zaprezentowali na konferencji, zorganizowanej w Melbourne przez Organizację Mapowania Ludzkiego Mózgu. U "świeżo" zdiagnozowanych pacjentów zespół zaobserwował nasilony rozpad istoty białej. Zdecydowano się na wykorzystanie właśnie dyfuzyjnego rezonansu magnetycznego, gdyż dzięki obserwowaniu ruchu cząsteczek wody w mózgu pozwala ona na określenie przebiegu szlaków nerwowych. Rozpad połączeń między różnymi rejonami mózgu z oczywistych powodów zaburza proces ich komunikowania się. To dlatego na bardzo wczesnym etapie choroby Huntingtona obserwuje się zaburzenia motoryczne oraz poznawcze, takie jak utrata pamięci czy niezgrabność. Bohanna wyjaśnia, że ostatnio zauważono, że degeneracja istoty białej rozpoczyna się jeszcze przed postawieniem diagnozy. Dzięki badaniom jej zespołu określono nasilenie tych zmian. Odkryto silną korelację między stopniem uszkodzenia istoty białej a nasileniem zaburzeń ruchowych. Po otrzymaniu dodatkowego dofinansowania Australijczycy rozpoczęli badania grupy osób, u których stwierdzono obecność genu predysponującego do wystąpienia choroby i którzy zachorowali nie dalej niż 10 lat temu. Obecnie efektywność nowej metody leczenia jest determinowana przez jej zdolność zmniejszania objawów. Nasze odkrycie może pozwolić na testowanie terapii nawet jeszcze przed pojawieniem się symptomów. W przypadku pląsawicy Huntingtona obserwuje się antycypację genetyczną, czyli wzrost ciężkości objawów i wcześniejsze ujawnianie choroby w kolejnych pokoleniach. Pląsawica jest dziedziczona autosomalnie dominująco. Jeśli stwierdzono ją u rodzica, szanse, że dziecko odziedziczy wadliwy allel, wynoszą aż 50%. W Polsce choruje 1 na 15 tys. osób. Objawy obejmują otępienie i niekontrolowane ruchy. Przyczyna to mutacja w genie HD, który leży na 4. chromosomie i koduje białko huntingtynę. Profesor nadzwyczajny Anthony Hanna z Instytutu Howarda Floreya odkrył niedawno, że w przypadku myszy ćwiczenia fizyczne i umysłowe mogą nie tylko opóźnić początek, ale także spowolnić przebieg choroby Huntingtona.