Znajdź zawartość

Zbyt duże ilości sodu w diecie kojarzą się z nadciśnieniem i chorobami serca. Wygląda na to, że uda się go jednak zrehabilitować, ponieważ biolodzy z Tufts University odkryli, że pierwiastek ten odgrywa kluczową rolę w zapoczątkowaniu odpowiedzi regeneracyjnej po poważnym urazie. Amerykanie znaleźli sposób na zregenerowanie rdzenia kręgowego i mięśni za pomocą małocząsteczkowego leku, uruchamiającego napływ jonów sodu do uszkodzonych komórek. Nowa metoda nie wymaga terapii genowej. Można ją zastosować zarówno po urazie, jak i po wygojeniu rany. Wg twórców, jest raczej bioelektryczna niż chemiczna. Zespół z Tufts ustalił, że miejscowy wzrost stężenia kationów Na+ jest konieczny do zregenerowania ogona u młodych kijanek żaby szponiastej (Xenopus laevis). Ogon jest złożoną strukturą, ponieważ znajdują się tu rdzeń, mięśnie, naczynia i inne tkanki. Podobnie jak ludzie, u których opuszki regenerują się tylko w dzieciństwie, kijanki X. laevis także tracą z wiekiem swoje "cudowne" umiejętności. Okazało się jednak, że gdy osobniki pozbawione możności odtwarzania ogona podda się godzinnej terapii lekami, poradzą sobie na nowo z zapomnianym zadaniem. Znacznie powiększyliśmy okno czasowe skutecznego leczenia [wydłużono je do 18 godzin], demonstrując, że nawet gdy zaczną się tworzyć blizny, kontrola sygnałów fizjologicznych nadal może uruchomić regenerację. Sztuczne wywołanie napływu sodu na zaledwie godzinę pozwala przezwyciężyć szereg problemów, np. związany z wiekiem spadek zdolności regeneracyjnych czy wpływ medykamentów blokujących regenerację – opowiada dr Michael Levin. O wpływie kationów sodu na regenerację mówiono już wcześniej, ale po raz pierwszy udało się zidentyfikować molekularno-genetyczne podstawy napływu jonów. Pokazano też specyficzny model leczenia. Dotąd kanał sodowy Nav1.2 był znany jako kluczowy element działania m.in. neuronów. Teraz opisano jego rolę w regeneracji. Zespół Levina ustalił, że miejscowy wewnątrzkomórkowy wzrost stężenia jonów sodu jest niezbędny, by doszło do odtworzenia ogona kijanki po amputacji, a farmakologiczne zablokowanie transportu Na+ hamuje ten proces. Nowa metoda prowadziła do odbudowania ogona o prawidłowych rozmiarach i ubarwieniu, nie tworzyły się żadne nieprawidłowo położone struktury. Ogon żaby szponiastej jest uznawany za dobry model, ponieważ - podobnie jak u naszego gatunku - podczas regeneracji nie zachodzi tu m.in. transróżnicowanie, czyli przejmowanie przez w pełni zróżnicowaną komórkę fenotypu innej zróżnicowanej komórki (często bez podziału).

Przeprowadzone niedawno symulacje wykazały, że cienkie warstewki lodu nie roztopią się w temperaturze 42°C, jeśli zostaną umieszczone na diamentach powleczonych kationami sodu. Takie diamentowo-lodowe filmy stanowią idealne pokrycie sztucznych zastawek serca czy odpornych na ścieranie protez. Alexander D. Wissner-Gross i Efthimios Kaxiras, dwaj fizycy z Uniwersytetu Harvarda, odkryli, że lód pozostaje w pewnych okolicznościach nietknięty nawet powyżej punktu wrzenia wody. Sztucznie uzyskiwane filmy diamentowe są niezwykle wytrzymałe. Ta i inne właściwości sprawiają, że bardzo poważnie rozważa się ich wykorzystanie nie tylko w medycznych implantach, ale także w ogniwach słonecznych. Dodanie lodu przetrzymującego wysokie temperatury zwiększa atrakcyjność diamentów dla przemysły medycznego. W ten sposób otrzymuje się bowiem materiał odporniejszy na zarysowanie i ograniczający nadbudowywanie się na nim białek. Amerykańscy fizycy sądzą, że dzięki ich odkryciu zwiększy się też wydajność baterii słonecznych. Krótki film nakręcony przez badaczy podczas symulacji znalazł się w finale tegorocznego Festiwalu Filmów nt. Badań Materiałoznawczych (2007 Materials Research Film Festival). Chętnych zapraszamy do jego obejrzenia.