Znajdź zawartość

Implanty "wybrukowane" nanocząstkami metalu zmniejszają ryzyko odrzucenia przez organizm. Naukowcy z Uniwersytetu w Göteborgu jako pierwsi wyjaśnili, czemu implant o nierównej powierzchni łatwiej integruje się z otaczającą tkanką niż jego gładka wersja (International Journal of Nanomedicine). Zespół badawczy pracował pod przewodnictwem Hansa Elwinga. Szwedzi wykorzystali technikę, dzięki której na złotej powierzchni można było uzyskać nanostruktury o średnicy 10-18 nm, a następnie związać je z drugą idealnie gładką złotą powierzchnią w ściśle kontrolowanych odległościach. W ten sposób uzyskano coś na kształt wybrukowanego chodnika. Okazało się, że wybrukowanie powierzchni implantu zmniejszało aktywację ważnych elementów nieswoistej odpowiedzi odpornościowej. Stało się tak, gdyż nanocząstki miały zbliżone wymiary do kilku białek, które biorą w niej udział . Dzięki temu organizmowi łatwiej zintegrować ciała obce, np. rozruszniki, endoprotezy stawów czy kapsułki z lekami. Spada ryzyko miejscowego stanu zapalnego. Niewykluczone, że wrodzony układ odpornościowy został tak zaprojektowany, by reagować na gładkie powierzchnie, ponieważ z jednej strony takowe nie występują naturalnie w organizmie, a z drugiej, niektóre bakterie mają idealnie gładką powierzchnię - wyjaśnia Elwing. Współczesna nanotechnologia jest na tyle zaawansowana, że wyprodukowanie implantów lub kapsułek leków o zadanej topografii powierzchni jest dość proste i tanie. Zanim jednak podobne rozwiązania zostaną wdrożone w ludzkiej medycynie, minie kilka lat. Obecnie trwają prace nad modyfikacją różnego rodzaju implantów tytanowych. Rozpoznajemy scenariusz, w którym wykonywalibyśmy tytanowe śruby gęstsze w pobliżu łba, dzięki czemu lepiej zlewałyby się w górnej części [czyli tam, gdzie kość jest twardsza].

Naukowcy z niemieckiego Stowarzyszenia Helmholtza ustalili z nieosiągalną dotychczas precyzją miejsca na nici DNA, które HIV preferuje podczas integracji własnego materiału genetycznego z genomem komórek człowieka. Zdobyta wiedza jest bardzo przydatna, lecz także zaskakująca. Jak każdy przedstawiciel tzw. retrowirusów, wirus odpowiedzialny za AIDS musi "przepisać" swój materiał genetyczny, zapisany w cząsteczce RNA, do formy DNA, a następnie połączyć go z genomem komórki gospodarza. Cała ta seria procesów jest co prawda dość skomplikowana, lecz "nagrodą" dla wirusa jest jego trwała obecność w komórce i niskie prawdopodobieństwo inaktywacji. Problemem, z którym przez wiele lat naukowcy nie potrafili sobie poradzić, było ustalenie, które miejsca w genomie człowieka preferuje HIV jako miejsca wbudowania własnego materiału genetycznego. Kilka lat temu udało się ustalić, że integracja zachodzi najczęściej w okolicy miejsc rozpoczęcia transkrypcji genów, czyli procesu "przepisywania" informacji genetycznej z DNA do postaci RNA, które może zostać wykorzystane np. jako nośnik informacji potrzebny do syntezy białek. Badacze ze Stowarzyszenia Helmholtza, kierowani przez dr Stephanie Laufs oraz dr. Franka Giordano, postanowili przyjrzeć się miejscom integracji jeszcze bliżej. Do badania wykorzystano dane na temat sekwencji DNA otaczających ponad 46000 opisanych w literaturze miejsc integracji genomu wirusowego z ludzkim. Jak się okazało, HIV rzeczywiście wbudowuje kopię własnego materiału genetycznego w okolicy inicjacji transkrypcji genów gospodarza, lecz praktycznie nigdy nie zdarza się, by do integracji doszło w miejscu znajdującym się w odległości poniżej 1000 par zasad od nukleotydu, od którego rozpoczyna się "przepisywanie" informacji z DNA na RNA. Na dodatek, jeżeli nawet kopia wirusowego genomu wbuduje się zbyt blisko tej pozycji, należące do niej geny są niezwykle mało aktywne. Dokładne zrozumienie zjawisk towarzyszących infekcji wirusem odpowiedzialnym za AIDS pomogą w opracowaniu nowych terapii przeciwko tej chorobie. Oczywistym wydaje się więc, że dalsze badania (być może prowadzone przez inne zespoły) skupią się na molekularnych mechanizmach decydujących o miejscu integracji genomu HIV z genomem człowieka.

Podczas badań na rezusach (Macaca mulatta) okazało się, że rejon odpowiadający za odbiór dźwięków może bezpośrednio wpływać na pracę obszarów związanych z percepcją wzrokową. W procesie nie uczestniczą żadne struktury integrujące. Zespół P. Barone'a z Centrum Badań nad Mózgiem i Poznaniem w Tuluzie utrwalał reakcje neuronów za pomocą mikroelektrod umieszczonych w pierwszorzędowej korze wzrokowej. Zadanie małp polegało na skierowaniu spojrzenia na bodziec. Naukowcy wyliczali czas upływający od momentu jego prezentacji do uaktywnienia się neuronów (fachowo nazywa się go czasem latencji). W pierwotnej wersji eksperymentu prezentowano tylko bodziec wzrokowy. Potem z tego samego punktu dochodził też dźwięk. Gdy bodziec wzrokowy był silny, dołączenie dźwięku nie zmieniało czasu reakcji. Jeśli jednak był on słaby, skojarzenie wzroku ze słuchem skracało czas latencji o 5 do 10 procent. Nasze odkrycia sugerują, że pojedyncze neurony z pierwszorzędowej kory wzrokowej mogą integrować informacje z innej modalności sensorycznej. Bodziec słuchowy jest przetwarzany szybciej od wzrokowego. Rezusy nauczyły się kojarzyć dźwięk z widokiem, dlatego kora wzrokowa jest przygotowana do odbioru słabszego sygnału.

Oceniając i badając otaczający świat, dorośli i dzieci powyżej ósmego roku życia integrują dane napływające ze wszystkich zmysłów. Młodsze brzdące posługują się tylko jednym z nich. Zespół Davida Burra z Uniwersytetu we Florencji poprosił trzy grupy wiekowe (5-, 10-latków i dorosłych) o wskazanie wyższego klocka w parze. Badanym pozwalano na dotykanie, oglądanie albo na jedno i drugie. Okazało się, że dorośli i dzieci powyżej 8. r.ż. wypadali lepiej, gdy mogli się posłużyć oboma zmysłami. Ich wyniki spadały, gdy musieli badać klocki tylko wzrokiem lub wyłącznie za pomocą dotyku. Podobnej różnicy nie zaobserwowano u młodszych maluchów. W każdej z 3 zaaranżowanych sytuacji eksperymentalnych wypadały niemal identycznie. Autor drugiego studium, Marko Nardini z Birkbeck, University of London, trafnie podsumowuje uzyskane wyniki: Od dawna wiedzieliśmy, że podczas przejścia od dzieciństwa do dorosłości zwiększa się dokładność działania zmysłów, ale teraz wydaje się, iż integrowanie zmysłów jest równie ważne jak wyostrzanie każdego z osobna. W badaniu Nardiniego wzięło udział 28 dzieci w wieku od 4 do 8 lat. Przydzielono im ciekawe zadanie. Wykonywały je na całkowicie zaciemnionej arenie. Umieszczono na niej tylko 3 punkty orientacyjne: świecące księżyc, gwiazdę i piorun. Brzdące miały wziąć do ręki miniaturową rakietę, przemieścić się do stacji tankowania niby-paliwa kosmicznego, po drodze zabrać pasażera w postaci obcego i przeprowadzić odliczanie poprzedzające start. Potem należało odnieść zabawkę do punktu wyjścia. W identycznej zabawie wzięło udział 17 dorosłych. Dorośli odstawiali rakietę w odległości średnio ok. 26 cm od punktu wyjścia. Dzieci działały z dokładnością pomniejszoną o więcej niż 50%. Inne wyniki uzyskano, gdy za pomocą specjalnych zabiegów zmylono zmysły ochotników. W pierwszym przypadku zgaszono punkty orientacyjne, badani musieli więc polegać wyłącznie na własnym wyczuciu kierunku. W drugim przed odniesieniem rakiety wolontariuszy sadzano na fotelu obrotowym. Po wirowaniu pozostawało im tylko korzystanie ze wskazówek wzrokowych. I w jednej, i w drugiej sytuacji dorośli wypadali dużo gorzej, uzyskali wyniki podobne do osiąganych wcześniej przez dzieci. Natomiast wyniki maluchów właściwie się nie zmieniły. Posłużenie się tylko wskazówkami wzrokowymi lub tylko przestrzennymi dawało ten sam rezultat, co dysponowanie wskazówkami wzrokowo-przestrzennymi. Nardini postuluje, że braki w zakresie dziecięcej integracji zmysłowej pozwalają wyjaśnić, czemu maluchy tak łatwo się gubią.