Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'kość' .
Znaleziono 27 wyników
-
Naukowcy z University of Nottingham stwierdzili, że niektóre szympansy mają w szkielecie serca kość - os cordis. Odkrycie to może mieć spore znaczenie dla metod dbania o ich zdrowie i ochrony. Biolodzy podkreślają, że dotąd os cordis opisano u pewnych przeżuwaczy, wielbłądowatych czy wydr, nigdy jednak u człowiekowatych. Wyniki badań opisano na łamach Scientific Reports. Dzikie szympansy są zagrożone. Skądinąd wiadomo, że choroby serca występują u niemal 70% trzymanych w niewoli dorosłych osobników. Zrozumienie budowy serca jest więc kluczowe dla odpowiedniej opieki medycznej. Do odkrycia doszło dzięki zastosowaniu kilku różnych technik, w tym mikrotomografii. U naszych szympansów os cordis była niewielka [...] - wyjaśnia dr Catrin Rutland. Naukowcy muszą zrozumieć, jaką funkcję os cordis pełni w sercu szympansów albo czy jej obecność wiąże się w jakiś sposób z chorobą kardiologiczną. Brytyjczycy zauważyli bowiem np., że częściej występowała u osobników z idiopatycznym włóknieniem mięśnia sercowego (ang. idiopathic myocardial fibrosis, IMF). [W przyszłości] powinna też zostać rozważona możliwość, że os cordis występuje u ludzi cierpiących na podobne zaburzenia sercowo-naczyniowe - mówi Rutland. Analizowano związki między obecnością os cordis, chrząstki sercowej (cartilago cordis) lub ektopowych zwapnień a poziomem IMF, wiekiem, płcią oraz wagą serca. W 4 sercach w obrębie trójkąta włóknistego prawego szkieletu serca wykryto pojedynczą hipergęstą strukturę. Skany w wysokiej rozdzielczości i badania histopatologiczne ujawniły 2 przypadki kości beleczkowych, 1 przypadek chrząstki szklistej oraz 1 przypadek ogniska zmineralizowanej metaplazji włóknisto-chrzęstnej (z kostnieniem śródchrzęstnym). U 4 osobników stwierdzono zaś liczne ogniska ektopowych zwapnień, głównie w obrębie ścian dużych naczyń. We wszystkich sercach z wyraźnym zwłóknieniem występowały twory chrzęstne lub kostne oraz podwyższony poziom kolagenu w tkankach przyległych do kości bądź chrząstki. Serca bez lub ze słabo zaawansowanym IMF nie wykazywały obecności os czy cartilago cordis. Nowe badanie pokazuje więc, że os i cartilago cordis występują u pewnych szympansów, szczególnie u dotkniętych IFM, i mogą wpływać na ryzyko arytmii i nagłej śmierci. Generalnie naukowcy wykazali, że hipergęsty obszar występował w sercu tak samic, jak i samców w różnym wieku. Na razie badania wykonano u zaledwie 16 osobników, dlatego konieczne są dalsze studia, które pokażą, jak bardzo os cordis jest rozpowszechniona w populacji. Dokładna funkcja cartilago bądź os cordis jest też niejasna u innych zwierząt. U bydła uznaje się, że os cordis wspiera normalny ruch zastawek w ciężkim sercu (nie została powiązana z chorobą sercowo-naczyniową). « powrót do artykułu -
Nowe analizy kości, która posłużyła do odkrycia i zidentyfikowania denisowian, zdradzają kolejne sekrety tego tajemniczego gatunku człowieka. Cyfrowa rekonstrukcja paliczka dowodzi, że palce denisowian były bardziej podobne do palców Homo sapiens niż do neandertalczyków. W 2008 roku w Denisowej Jaskini znaleziono fragment kości małego palca. Dwa lata później świat obiegła wiadomość, że należał on do gatunku odmiennego zarówno od neandertalczyków jak i ludzi współczesnych. W ten sposób dowiedzieliśmy się o istnieniu denisowian. Wspomniana kość została podzielona na dwie części. Jedna z nich, bliższa samej dłoni, trafiła do Instytutu Maksa Plancka, gdzie przeszła badania i to na jej podstawie zidentyfikowano denisowian, drugą część wysłano na Univerity of Berkeley. Teraz porównano analizy DNA obu części, by upewnić się, że należały do tej samej osoby i wykonano cyfrową rekonstrukcję całej kości. To nie zrewolucjonizuje naszej wiedzy o morfologii denisowian, ale rzuci nieco światła na tę kwestię, mówi paleoantropolog Bence Viola z University of Toronto. Kość została odkryta przez rosyjskich archeologów pracujących pod kierunkiem Anatolija Derewianko. Zdecydowano się ją podzielić i wysłać do dwóch specjalistycznych laboratoriów, by te spróbowały dokonać analizy genomu. Po tym, jak uczeni z Instytutu Genetyki Ewolucyjnej im. Maksa Plancka w Lipsku zsekwencjonowali DNA i okazało się, że należy ono do nieznanego gatunku człowieka, rosyjscy archeolodzy przyznali, że drugi fragment kości wysłali do USA. Uczeni z Niemiec nie mieli zamiaru pozwolić, by Amerykanie ich wyprzedzili i w marcu 2010 opublikowali wyniki badań nad mitochondrialnym DNA (mDNA) kości, a kilka miesięcy później opisali pełne DNA jądrowe (nDNA). Denisowa Jaskinia stała się jednym z najważniejszych stanowisk archeologicznych. Znaleziono w niej m.in. szczątki potomka neandertalskiej matki i denisowiańskiego ojca. Nie mniej jednak interesujące są losy samej kości, a raczej jej fragmentu, który został wysłany do USA. Trafił on do zespołu genetyka Edwarda Rubina z Lawrence Berkeley Laboratory (LBL). Gdy w Lipsku zespół Svante Pääbo zsekwencjonował mDNA Eva-Maria Geigl z Institute Jacques Monod w Paryżu poprosiła Rubina o przesłanie jej kości, którą dostał od Rosjan. Chciała bowiem zskewencjonować nDNA. Nie mogła sobie z tym poradzić, więc zaczęła pracować nad innymi metodami sekwencjonowania. W tym czasie zespół Paabo opublikował również wyniki badań nad nDNA. W tej sytuacji Rubin poprosił Geigl o zwrot kości. Została ona wysłana z powrotem do USA w 2011 roku, jednak Geigl zachowała sobie próbki i wykonała szczegółowe fotografie. Uczona przez lata próbowała zbadać nDNA, ale jej się to nie udało. W końcu zdecydowała się na publikację danych z mDNA. Dzięki temu potwierdzono, że oba fragmenty pochodzą z tej samej kości, a wykonane przez nią zdjęcia posłużyły do jej cyfrowej rekonstrukcji. Okazało się, że mimo iż denisowianie są bliżej spokrewnieni z neandertalczykami, to ich palce bardziej przypominały palce H. sapiens. Skądinąd wiemy, że zęby denisowian nie przypominają zębów człowieka współczesnego. Tymczasem fragment kości wysłany do USA zaginął. Rubin w 2016 roku opuścił LBL i rozpoczął pracę dla przemysłu, a dziennikarzom nie udało się z nim skontaktować. Odkrywca kości, Anatolij Derewianko twierdzi, że w 2011 lub 2012 Rubin wysłał kość do słynnego laboratorium Eske Willersleva z Uniwersytetu w Kopehnadze. Laboratorium nie odpowiedziało dotychczas na pytanie o kość. Na razie nie wiadomo zatem, gdzie kość jest, ani w jakim jest tanie. Badania DNA są badaniami destrukcyjnymi i zespół Pääbo musiał częściowo zniszczyć swój fragment kości. « powrót do artykułu
-
Ruch steruje zachowaniem komórek macierzystych
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Zdrowie i uroda
Do wielu opisanych wcześniej można dołączyć kolejny powód, dla którego warto ćwiczyć. Aktywność fizyczna sprawia, że mezenchymalne komórki macierzyste (ang. mesenchymal stem cells, MSC) szpiku z większym prawdopodobieństwem przekształcają się w komórki tworzące kości (osteoblasty) niż komórki tłuszczowe (adipocyty). W eksperymentach zespołu Gianniego Parise'a z McMaster University myszy ćwiczyły na bieżni. W ten sposób udało się wykazać, że ćwiczenia aerobowe powodują, że występujące w szpiku kostnym MSC częściej stają się komórkami tkanki kostnej niż tłuszczowej. Zwierzęta biegały mniej niż przez godzinę trzy razy w tygodniu, ale miało to znaczący wpływ na produkcję elementów morfotycznych krwi, np. erytrocytów czy leukocytów, w czerwonym szpiku kostnym. U myszy nieaktywnych fizycznie komórki macierzyste dawały początek głównie adipocytom, upośledzając produkcję komórek krwi. Interesujące jest to, że program umiarkowanych ćwiczeń był w stanie znacząco zwiększyć liczbę komórek krwi w szpiku i krwiobiegu – podkreśla Parise. Jak widać, procentowy skład komórek zawieszonych w oczkach tkanki siateczkowatej szpiku oddziałuje na produktywność komórek macierzystych krwi. Komórki kości stwarzają dobre warunki do wytwarzania elementów morfotycznych, ale jeśli jamę szpikową zaczyna wypełniać tłuszcz, co stanowi powszechny objaw siedzącego trybu życia, komórki macierzyste krwi stają się mniej produktywne. Wskutek tego może się rozwijać np. niedokrwistość. Niektóre z efektów ćwiczeń są porównywalne z interwencją farmakologiczną. Aktywność fizyczna może wpływać na biologię komórek macierzystych, określając prawdopodobieństwo różnych ścieżek różnicowania. Niewykluczone więc, że w przyszłości pewne choroby hematologiczne będzie można leczyć ruchem… -
Meksykańscy naukowcy z Universidad Nacional Autónoma de México(UNAM) zidentyfikowali żuchwę znalezioną w 2004 r. w ruinach prekolumbijskiego miasta Teotihuacán. Wg nich, należała do hybrydy wilka i psa, czyli wilczaka. Krzyżówka miała stanowić symbol siły i władzy miejscowych wojowników. Jak podkreślają akademicy z Narodowego Instytutu Antropologii i Historii, to pierwszy dowód na świadome krzyżowanie zwierząt w starożytnych kulturach meksykańskich. Kości znaleziono w jednej z piramid w grobowcu wojownika. Ozdobiono nimi jego szkielet. W tradycji ustnej i starych kronikach psopodobne zwierzęta pojawiają się z symbolami władzy i boskości. Nie mieliśmy jednak dowodu [ich istnienia] w postaci szkieletu. Teraz po raz pierwszy udało się go zdobyć – cieszy się rzecznik Instytutu Francisco De Anda. Na malowidłach Teotihuacán widnieje sporo psowatych stworzeń. Dotąd myślano jednak, że to kojoty, które występują w tych okolicach. Okazuje się jednak, że to nieprawda (choć może na niektórych z nich rzeczywiście uwieczniono kojota). Mimo że mieszkańcy Teotihuacán hodowali psy, wilki i kojoty, w ceremonii pogrzebowej wykorzystywano niemal wyłącznie kości wilczaków. Wśród tych odkrytych w starożytnej metropolii 8 należało bowiem do wilczaków, 3 do psów, a tylko 2 do krzyżówki kojotów z wilczakami.
-
Gdy w 2008 roku w jednej z syberyjskich jaskiń wykopano fragment kości palca, naukowcy przypuszczali, że należał on do neandertalczyka. Badania genetyczne przeprowadzone przez niemieckich specjalistów ujawniły, że możemy mieć do czynienia ze szczątkami nieznanego nam wcześniej gatunku człowieka. Eksperci nie spodziewali się takiego odkrycia. Ostrzegają jednak, by z pojedynczej kości nie wyciągać zbyt daleko idących wniosków. Konieczne są dalsze poszukiwania i jeśli potwierdzą one obecne przypuszczenia, będzie to pierwszy przypadek identyfikacji nieznanego gatunku człowieka dzięki DNA. Od XIX wieku wiadomo, że w epoce lodowcowej współistniał neandertalczyk i człowiek współczesny. Przed kilkoma laty na indonezyjskiej wyspie Flores odkryto trzeci z gatunków - niewielkiego Homo floresiensis. Syberyjskie znalezisko sugeruje, że ludzie byli wówczas znacznie bardziej zróżnicowani, niż się nam wydaje. Wspomniany fragment kości został okryty w górach Ałtaj w Jaskini Denisowa. Jest ona znana jako bogate źródło przedmiotów, które zostały wytworzone - jak się obecnie przypuszcza - przez neandertalczyków. Początkowo na kość nikt nie zwrócił szczególnej uwagi. Badania mitochondrialnego DNA sugerują, że kość nie należała ani do neandertalczyka, ani do człowieka współczesnego. Mitochondrialne DNA neandertalczyka różni się do mtDNA człowieka średnio 202 pozycjami nukleotydów. Nowo znaleziona kość wykazuje 385 takich różnic. Wstępne badania sugerują, że nowo znaleziony gatunek oddzielił się od głównego pnia rozwojowego człowieka przed trzema milionami lat. Znacznie wcześniej niż neandertalczyk. Jeśli tak się stało, to gatunek ten opuścił Afrykę podczas nieznanej wcześniej fali migracji. Mogło do nej dojść pomiędzy 1,9 milionami lat temu, gdy z Czarnego Lądu wyszedł Homo erectus, a 300 000 lat temu, gdy opuścił ją przodek neandertalczyka, Homo heidelbergensis. Uczeni nie przesądzają o znalezieniu nowego gatunku. Przypominają, że mtDNA jest dziedziczone tylko po matce. Nie wykluczają, że niektórzy mieszkańcy Syberii mogli mieć niezwykłe DNA, powstałe wskutek łączenia się neandertalczyka lub człowieka współczesnego z Homo erectus. Naukowcy chcą teraz wyodrębnić ze znalezionej kości DNA jądrowe. To być może pozwoli na poznanie całego genomu tajemniczych szczątków. Dopiero wówczas możliwe będzie stwierdzenie, czy na pewno odkryto nowy gatunek człowieka.
-
Naukowcy z North Carolina State University opracowali niezwykły materiał, który już niedługo może znaleźć zastosowanie m.in. w ortopedii. Substancją tą jest spieniona forma metalu, która może posłużyć jako element spajający kości lub ułatwiający związanie się implantów z tkanką kostną. Jak twierdzą autorzy wynalazku, jego główną zaletą jest biokompatybilność (tzn. możliwość umieszczania go w obrębie żywej tkanki bez wywoływania nadmiernej reakcji immunologicznej) oraz niska gęstość, nieprzekraczająca tej charakterystycznej dla aluminium. Ważne są także korzystne właściwości mechaniczne, takie jak zdolność do absorpcji drgań oraz elastyczność porównywalna z naturalną tkanką kostną. Równie niezwykły, co porowata forma nowego materiału, jest jego skład chemiczny. Oprócz pianki złożonej w 100% ze stali badacze opracowali bowiem dość rzadko spotykaną w tradycyjnych konstrukcjach mieszankę stali i aluminium. Jednocześnie, jak zaznaczają autorzy, liczne przestrzenie obecne w implancie pozwalają na jego infiltrację przez elementy żywej tkanki, ułatwiając tym samym jego umocowanie w organizmie i wzmacniając jego integrację ze strukturami ożywionymi. Jak ocenia szef zespołu pracującego nad udoskonaleniem metalicznej pianki, dr Afsaneh Rabiei, ma ona sporą szansę wyprzeć tytan z pozycji najlepszego materiału do produkcji wielu rodzajów implantów. Zdaniem badacza kluczową cechą nowego wynalazku jest jego stosunkowo wysoka elastyczność, trzykrotnie większa niż w przypadku tytanu i jednocześnie zbliżona do wartości charakterystycznych dla tkanki kostnej. Jest to niezwykle ważne, gdyż ogromna sztywność implantów tytanowych sprzyja przyjmowaniu przez nie zbyt wielkich obciążeń, przez co na styku z metalowym ciałem obcym w wielu przypadkach dochodzi do obumierania komórek tkanki kostnej. Ostateczne zatwierdzenie metalicznej pianki do zastosowania klinicznego będzie jednak wymagało dalszych testów.
-
Wszystko wskazuje na to, że włoski zespół, którego pracami kieruje Donato Matassino z Konsorcjum Biotechnologii Eksperymentalnej z Benevento w południowej Szampanii, zamierza wskrzesić tura. Ma do tego dojść dzięki potomkom Bos primigenius, a konkretnie dzięki analizom ich materiału genetycznego i przeprowadzonemu na ich podstawie selektywnemu krzyżowaniu współczesnych ras bydła. Ostatni tur - samica - zmarł w Polsce w 1627 r. Te olbrzymie zwierzęta imponowały ludziom już od czasów prehistorycznych. To one zostały uwiecznione w rysunkach naskalnych z jaskini Lascaux we Francji czy w Altamirze w Hiszpanii. Pisał też o nich Juliusz Cezar w dziele O wojnie galijskiej. Wg niego, były tylko nieco mniejsze od słoni i stanowiły ulubiony łup polujących plemion germańskich. Zwierzę znalazło też poczesne miejsce w folklorze Teutonów – ludu germańskiego zamieszkującego pierwotnie tereny nad Łabą. W starożytności zabicie tura stanowiło akt odwagi, a rogi przerabiano potem w wykładane srebrem pojemniki na napoje. Do dziś kilka europejskich miast ma B. primigenius w swoich herbach. Z dużych ras bydła współcześnie tury przypomina w największym stopniu szkocka rasa wyżynna (ang. Highland cattle) oraz białe bydło z włoskiego regionu Maremma. Zostały one ze sobą skrzyżowane. Naukowcy podkreślają, że po raz pierwszy rozpisano genom tura, dzięki czemu wiedzą, jakie zwierzę zamierzają odtworzyć. Byliśmy w stanie przeanalizować DNA z zachowanego materiału kostnego. Na tej postawie stworzyliśmy pobieżną mapę genetyczną, która pozwoli nam wyhodować zwierzęta niemal identyczne z turami. Zakończyliśmy już pierwszą "kolejkę" krzyżówek między trzema rasami z Wielkiej Brytanii, Hiszpanii i Włoch. Teraz musimy poczekać, by zobaczyć, jakie cielęta uzyskaliśmy – wyjaśnia Matassino. Rozpoczęty w 2008 r. projekt jest z pewnością długoterminowy, minie bowiem kilka lat, zanim wszystkie szukane geny wystąpią w danym pokoleniu. Naukowiec nadmienia, że warto na to poczekać, ponieważ ze względu na rozmiary tury powinny dawać więcej mleka i mięsa na akr niż zwykłe krowy. Dr Claire Barber z Rare Breeds Survival Trust dodaje, że ostatnimi czasy odtworzono kilka rzadkich ras, m.in. świnie Cumberland. Wg pani ekspert, zrekonstruowane zwierzęta przypominają stare rasy tylko wyglądem, a genetycznie się od nich różnią. By uzyskać tura, trzeba by skrzyżować rasy o genomie bardzo podobnym do turzego. Najbliżsi krewni, jakich można znaleźć w Zjednoczonym Królestwie, to [...] rasy Chillingham i Vaynol. Pani doktor zwraca też uwagę na jeszcze jedno zagadnienie: jak traktować zwierzęta, jeśli uda się je, oczywiście, odtworzyć, które rozmiarami i temperamentem będą przypominać nosorożca. Już zwykłe dzikie bydło ma trudny charakter, a tury nie wydają się wcale przyjaźniejsze. Poprzednim razem w latach 30.-40. XX wieku próbowano zrekonstruować tura na rozkaz Hitlera. Führer zażądał wtedy od dwóch niemieckich zoologów – braci Lutza i Heinza Hecków, dyrektorów ogrodów zoologicznych w Berlinie i Monachium - odtworzenia gatunku w ramach działań wzmacniających wiarę w wyższość rasową i eugenikę. Rezultat ich starań to bydło Hecka, które przypominało tury fizycznie, ale już nie genetycznie. Herman Goering zamierzał wprowadzić B. primigenius do olbrzymich rezerwatów dla myśliwych, utworzonych na podbitych terenach Europy Wschodniej.
-
Od wielu lat wiadomo, że wysoka masa ciała u dzieci sprzyja rozwojowi mocnych i wytrzymałych kości. Nigdy dotąd nie sprawdzano jednak, czy do rozwoju silnego szkieletu wystarczy po prostu duża waga, czy też jest on zależny także od stopnia otłuszczenia oraz umięśnienia. Sprawie postanowili przyjrzeć się badacze z South Dakota State University. Do udziału studium zaproszono 150 chłopców i 200 dziewcząt w wieku od 8 do 18 lat. Badane osoby należały do huterytów - jednej z grup protestantów, charakteryzującej się silną izolacją od otoczenia. Wybór ten nie był przypadkowy - wiele lat rozrodu w obrębie zamkniętej populacji doprowadziło do zmniejszenia różnorodności genetycznej, dzięki czemu wiadomo było, że ewentualne różnice pomiędzy uczestnikami badania wynikają niemal wyłącznie ze stylu życia. U każdej z badanych osób dwu- lub trzykrotnie wykonano pomiar gęstości tkanki kostnej oraz zawartości tkanki mięśniowej i tłuszczowej. Jak się okazało, wzrost kości zaobserwowano u każdego z uczestników badania, lecz dla osób o tej samej masie ciała był on znacznie szybszy u tych, które posiadały mniej tkanki tłuszczowej i więcej mięśni. Odkryte zjawisko zależy najprawdopodobniej od obciążeń, jakim poddawany jest szkielet. Wynikają one bowiem nie tylko z masy ciała, lecz także z pracy mięśni, które są do kości umocowane. Im bardziej rozbudowane mięśnie posiada więc dana osoba, tym bardziej obciążany jest jej kościec i tym mocniej musi się on rozwinąć, by poradzić sobie z oddziałującymi nań siłami. Wiedza zdobyta dzięki badaniu pokazuje, jak ważny jest styl życia młodzieży i dzieci. Jak wykazali badacze z Południowej Dakoty, kontrola rodziców nad dietą i stylem życia ich pociech pozwala nie tylko na doraźne zapobieganie nadwadze i otyłości, lecz także na uchronienie dziecka przed licznymi schorzeniami szkieletu na późniejszych etapach życia.
-
Paproć rosnąca na terenie Chin i Półwyspu Malajskiego może już niedługo stać się bardzo ważna także dla Europejczyków. Wszystko dlatego, że ekstrakt z tej rośliny może hamować rozwój osteoporozy. Mówiąc dokładniej, mowa o czterech substancjach zawartych w metanolowym ekstrakcie z paproci Cibotium barometz. Roślina, należąca do rodziny diksoniowatych, jest już od dawna stosowana przez azjatyckich zielarzy do leczenia różnego rodzaju chorób. Prób zapobiegania osteoporozie dotychczas jednak nie podejmowano. W eksperymencie, przeprowadzonym przez zespół Nguyena Xuana Cuonga z Wietnamskiej Akademii Nauki i Technologii, wykorzystano łącznie osiem substancji wyizolowanych z ekstraktu z C. barometz. Dodano je do naczyń hodowlanych zawierających makrofagi - komórki zdolne m.in. do przemiany w osteoklasty, czyli tzw. komórki kościogubne. W zdrowo funkcjonującym organizmie aktywność tych ostatnich jest konieczna dla utrzymania prawidłowej struktury kości, lecz ich nadmierna aktywność prowadzi do osteoporozy. Jak się okazało, spośród badanych substancji cztery skutecznie blokowały powstawanie osteoklastów, z czego jedna osiągała skuteczność na poziomie aż 97%. Podczas wstępnych testów bezpieczeństwa wykazano także, że badane związki nie szkodzą samym makrofagom, dzięki czemu mogą one pełnić swoje inne funkcje, związane m.in. z udziałem w obronie immunologicznej organizmu. Autorzy eksperymentu twierdzą, że zidentyfikowane substancje są obiecującymi środkami mogącymi zapobiegać osteoporozie lub spowalniać jej rozwój. Potencjalne zainteresowanie lekiem byłoby bez wątpienia ogromne - w samej Polsce osób na chorobę tę ciepią bowiem niemal 3 miliony osób.
-
Bakterie wytwarzające hydroksyapatyt (HA) można wykorzystać do uzyskania bardziej wytrzymałych implantów kości. Nową metodę opracowała profesor Lynne Macaskie z University of Birmingham. Podczas badań okazało się, że bakterie z rodzaju Serratia ściśle przylegają do różnych powierzchni, m.in. stopów tytanu, polipropylenu, porowatego szkła i pianki poliuretanowej, ponieważ tworzą biofilm zawierający biopolimery działające jak klej. Na tej warstwie tworzy się następnie powłoka z hydroksyapatytu. Aby dało się to wykorzystać w praktyce, warstwa HA musi ściśle przylegać. Materiał jest zatem suszony i podgrzewany (ma to zabić niepotrzebne już bakterie). Mikromanipulacyjna technika, którą wykorzystano do zmierzenia sił potrzebnych do rozerwania biokleju, wykazała, że by zniszczyć wysuszoną jego wersję, trzeba ciągnąć 20-krotnie mocniej niż w przypadku wersji świeżej. Po pokryciu hydroksyapatytem przyleganie stało się jeszcze kilkukrotnie silniejsze. Efektywność kleju zwiększała się, gdy powierzchnia nie była gładka, lecz lekko szorstka. Obecnie implanty kości uzyskuje się przez "nasprejowanie" hydroksyapatytu. Nie mogą się one jednak pochwalić dobrą wytrzymałością mechaniczną, poza tym sprej sięga tylko do widocznych obszarów. Z bakteriami nie ma tego problemu, bo dotrą wszędzie. Co więcej, bakteryjny HA ma lepsze właściwości niż minerał uzyskany chemicznie. Dzieje się tak, gdyż nanokryształy tego pierwszego są o wiele mniejsze i to właśnie to zapewnia im większą wytrzymałość. Bakterie są niszczone przez podgrzewanie, pozostawiając HA przylegający do danej powierzchni dzięki ich własnemu klejowi – przypomina to sos, który przywarł do patelni – podsumowuje prof. Macaskie.
-
Na terenie Unii Europejskiej rozpoczęły się testy nowego implantu stymulującego odbudowę tkanki kostnej i chrzęstnej. Wynalazek, opracowany przez naukowców z MIT przy współpracy z kolegami z Uniwersytetu Cambridge, ma ułatwić rekonstrukcję stawów uszkodzonych np. w przebiegu chorób lub w wyniku wypadków. Eksperymentalny produkt ma dwojakie działanie. Po pierwsze, zawarte w nim związki aktywnie stymulują odbudowę leczonej tkanki. Po drugie, stanowi on podporę dla dzielących się komórek i wspomaga odtworzenie prawidłowej struktury stawu. Implant opracowany przez specjalistów z MIT jest zbudowany z dwóch warstw. Pierwsza z nich, widoczna na załączonym zdjęciu jako część powyżej poziomej linii przecinającej gąbczastą strukturę, to część odpowiadająca za stymulację powstawania tkanki kostnej. Dolna pobudza wytwarzanie tkanki chrzęstnej, tworzącej naturalną powłokę ścierających się ze sobą powierzchni stawowych. Źródłem komórek odbudowujących uszkodzoną tkankę jest szpik kostny. To z niego, dzięki stymulacji przez składniki implantu, uwalniane są tzw. mezenchymalne komórki macierzyste, zdolne do migracji i integracji w sprzyjających miejscach. Po opuszczeniu szpiku identyfikują one implant i wiążą się z nim, a następnie przekształcają się w komórki tkanki kostnej i chrzęstnej. Dotychczasowe testy wynalazku, przeprowadzone na kozach, zakończyły się sukcesem - uszkodzoną tkankę udało się odbudować w czasie do 16 tygodni. Teraz przyszedł czas na badania na ludziach. Od ich wyników będzie zależało ewentualne dopuszczenie nowej technologii do powszechnego zastosowania w klinikach.
-
O tym, że brak obciążenia jest jedną z głównych przyczyn osteoporozy, wiemy już od dawna. Dotychczas nie wiadomo było jednak zbyt wiele na temat mechanizmu tego zjawiska. Jego zrozumienie ułatwili badacze z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), którzy... wystrzelili komórki kości w kosmos, by zasymulować niemal całkowity brak jakiegokolwiek nacisku. Do doświadczenia wykorzystano osteoklasty, zwane także komórkami kościogubnymi. W dojrzałym, prawidłowo funkcjonującym organizmie ich aktywność powinna być minimalna, zaś jej wzrost powinien towarzyszyć przebudowie tkanki związanej np. ze zrastaniem się złamań. Niestety, eksperyment przeprowadzony z udziałem ESA wykazał, że komórki te są także stymulowane (i to bardzo silnie) przez brak obciążeń. Do przeprowadzenia doświadczenia wykorzystano osteoklasty mysie. Zostały one pobrane ze szpiku kostnego, a następnie rozdzielone na dwie pule. Pierwszą z nich wysłano na 12 dni w przestrzeń kosmiczną, gdzie o ich dobrą kondycję troszczył się specjalnie zaprojektowany aparat. Pozostałe komórki zachowano na powierzchni Ziemi. Analiza "kosmicznych" osteoklastów wykazała, że były one znacznie bardziej aktywne od komórek utrzymywanych przez cały czas w warunkach ziemskiej grawitacji. Potwierdza to bardzo wyraźnie, że brak nacisku uruchamia proces aktywnego rozkładu tkanki kostnej. Jak oceniają autorzy eksperymentu, zebrane informacje będą przydatne dla organizatorów oraz uczestników lotów kosmicznych. Uświadomienie sobie, jak wielkie szkody powoduje brak obciążeń, może pomóc także osobom zagrożonym osteoporozą. Nie od dziś wiadomo bowiem, że ćwiczenia siłowe są podstawową i najskuteczniejszą formą ochrony przed tą chorobą.
-
Samsung Electronics jest autorem pierwszego czterogigabitowego układu DDR3 DRAM. Kość została wyprodukowana w technologii 50 nanometrów i charakteryzuje się największą gęstością upakowania danych spośród wszystkich podobnych produktów. Układ, ze względu na niewielkie zużycie energii, powstał przede wszystkim z myślą o zastosowaniach serwerowych. Może on posłużyć zarówno do budowy 16-gigabajtowych kości RDIMM dla serwerów, jak i 8-gigabajtowych układów dla stacji roboczych, pecetów i laptopów. Możliwe jest też budowanie układów o pojemności 32 gigabajtów. Nowa 4-gigabitowa kość pracuje przy napięciu 1,35 wolta, a więc o 20% mniejszym niż standardowe 1,5 V dla układów DDR3. Biorąc pod uwagę zużycie energii i pojemność, można stwierdzić, że w porównaniu z układami pamięci stworzonymi z 2-gigabitowych kości, propozycja Samsunga oznacza 40-procentową oszczędność energii. Maksymalna szybkość przesyłu danych wynosi 16 Gb/s.
-
Innowacyjna powłoka pokrywająca powierzchnię implantów może zrewolucjonizować transplantologię - twierdzą autorzy nowej technologii wytwarzania tych "inteligentnych" tworzyw. Metodę opracowali specjaliści z brytyjskiej Rady Nauki i Zakładów Naukowych (STFC). Wytworzony przez nich materiał pozwala na silne i precyzyjne przyłączanie implantów do żywej tkanki kostnej, zmniejszając tym samym ryzyko ich poluzowania lub zaburzenia ich właściwości mechanicznych. Dotychczasowe analizy wskazują, że trwałość tej powłoki zapewnia dożywotnie funkcjonowanie wszczepianego materiału. Wynalazek był możliwy dzięki rozwojowi tzw. electrospinningu - procesu, którego nazwę można przetłumaczyć na nasz język jako "elektrowirowanie". Polega on na wykorzystaniu prądu elektrycznego do tłoczenia półpłynnych substancji i wytwarzania z nich bardzo cienkich nici. Końcowy efekt uzyskuje się dzięki wykorzystaniu specjalnie zaprojektowanych, superwąskich dysz. Uzyskane włókna są następnie splatane podobnie do klasycznych tkanin, lecz ich wytrzymałość jest bez porównania większa. Największym sukcesem specjalistów z STFC było znaczne zwiększenie skali produkcji opisywanego nanomateriału. Technologia pozwala na wytwarzanie go w ilościach pozwalających na pokrywanie miejsca styku implantów ortopedycznych z naturalną kością. Powstający w ten sposób "żywy łącznik" pozwala na uzyskanie lepszego rozkładu naprężeń, zaś wzbogacenie włókien substancjami biologicznie czynnymi pozwala na stymulację wzrostu naturalnej tkanki. Sprawia to, że połączenie staje się po pewnym czasie jeszcze silniejsze. Brytyjscy eksperci utworzyli spółkę The Electrospinning Company Ltd (TECL), której zadaniem jest dalsze udoskonalanie electrospinningu. Co ważne, wszelkie opracowane technologie mają być "otwarte" i dostępne dla wszystkich firm i instytucji chętnych do ich wykorzystania. Bez wątpienia pozwoli to na upowszechnienie tej techniki i wprowadzenie jej do masowego użytku w przemyśle. Bardzo możliwe, że uda się w ten sposób stworzyć także technologie "wirowania" różnych materiałów istotnych dla innych gałęzi przemysłu. Za swój wysiłek badacze z STFC i TECL otrzymali niedawno nagrodę "Medical Futures Innovation Award", przyznawaną dla autorów najbardziej innowacyjnych i obiecujących technologii medycznych. Dr Robert Stevens, szef obu organizacji, nie ukrywa swojej radości: ta nagroda jest istotnym krokiem naprzód z myślą o przyszłości pacjentów wymagających implantów chirurgicznych, a ja jestem prawdziwie przejęty tym, że właśnie ta idea została wybrana za najlepszą spośród kilkuset zgłoszonych propozycji. Nasza nagroda będzie przekazana na dalsze badania pozwalające na spełnienie obecnych i przyszłych potrzeb pacjentów ortopedycznych.
-
Samce mogą demonstrować swoją siłę i możliwości rozrodcze na wiele sposobów. Altanniki budują altanki, jelenie przechwalają się porożem, a elandy (Taurotragus oryx) uderzają o siebie kolanami. Głębokość dźwięku jest determinowana przez gabaryty zwierzęcia (BMC Biology). Naukowcy z Londyńskiego Stowarzyszenia Zoologicznego i Uniwersytetu Kopenhaskiego nagrali te niesamowite odgłosy podczas pobytu w Kenii. Opowiadają, że w ten sposób samiec zawiadamia inne samce, jak radziłby sobie w ewentualnej walce, co pozwala ustalić jego prawa do samic. Wydawałoby się wytwarzany tą metodą dźwięk nie może być zbyt głośny, ale to nieprawda. Słychać go z odległości nawet kilkuset metrów. Badacze sądzą, że powstaje podczas przesuwania się ścięgna po którejś z kości. Jakob Bro-Jorgensen tłumaczy, że w takiej sytuacji ścięgno zachowuje się jak szarpana struna. Częstotliwość jest odwrotnie proporcjonalna do jej długości i średnicy. W wyglądzie antylopy można znaleźć jeszcze kilka wskazówek odnośnie do predyspozycji i właściwości danego osobnika. Z szyi samca zwisa luźny fałd skóry, który pozwala określić wiek, a ciemne zabarwienie sierści stanowi czytelny sygnał nt. stopnia przejawianej agresji.
-
Naukowcy z uczelni Georgia Tech stworzyli w swoich laboratoriach sztuczną kość, która naśladuje zdolność swojego naturalnego odpowiednika do stopniowego "przenikania" w ścięgna i więzadła. Zastosowana metoda może znaleźć zastosowanie głównie w medycynie regeneracyjnej. Istotną cechą tkanki kostnej jest jej zdolność do wnikania pomiędzy elementy struktur takich, jak ścięgna czy więzadła, i tworzenie wspólnie z nimi złożonej sieci. Ta charakterystyczna struktura umożliwia powstanie ogromnej powierzchni styku dwóch różnych typów komórek, nadając powstającemu w ten sposób połączeniu unikalną wytrzymałość. Dotychczas brakowało sposobów na tworzenie tak złożonych połączeń, lecz wykonane przez Amerykanów badania stanowią istotny krok naprzód w tej dziedzinie. Pracujący na Georgia Tech naukowiec, prof. Andres Garcia, opisuje główne założenia projektu: jednym z największych wyzwań w medycynie regeneracyjnej jest wytworzenie stopniowo "rozrzedzającej się" struktury, ponieważ właśnie tak zbudowana jest większość tkanek. Istnieją też badania silnie sugerujące, że właśnie taka powierzchnia zapewnia lepszą spójność i zdolność do przenoszenia ciężarów. Prowadzonemu przez niego zespołowi udało się nie tylko uzyskać kość o pożądanej strukturze, lecz także wytworzyć gradient stopniowo przenikających się struktur o różnym stopniu sztywności. Co więcej, uzyskana hybryda została skutecznie wszczepiona zwierzętom laboratoryjnym na kilka tygodni. Kluczem do sukcesu okazało się stworzenie trójwymiarowego szkieletu, który został wysycony różnymi stężeniami cząsteczek retrowirusa - mikroorganizmu podobnego do wirusa HIV, zdolnego do przekazywania własnych genów komórkom, z którymi wejdzie w kontakt. Na tak przygotowaną powierzchnię naniesiono fibroblasty - komórki zdolne do wytwarzania, w zależności od rodzaju stymulacji, różnego rodzaju włokien charakterystycznych np. dla tkanki kostnej, skóry czy więzadeł. W eksperymencie zastosowano wirusa przenoszącego gen dla białka zwanego Runx2. Należy ono do tzw. czynników transkrypcyjnych, czyli protein regulujących aktywność niektórych genów. Aktywność Runx2 wywołuje m.in. powstawanie kości. Im węcej jego kopii jest wytwarzanych przez określone komórki, tym większe jest prawdopodobieństwo przyjęcia przez nie formy charakterystycznej dla kości. Jeżeli jest ich mniej, komórki rozwijają się do postaci ścięgien oraz więzadeł. Zastosowanie tak przygotowanej struktury pozwoliło na uzyskanie hybrydowej tkanki, w której elementy kości płynnie przenikają do postaci charakterystycznej dla więzadeł czy ścięgien. Tak uporządkowana architektura tkanki przypomina budowę naturalnych kości oraz ich miejsca przyczepu do mięśni (funkcję tę pełnią ścięgna) lub innych kości (więzadła). Jeżeli opracowana technologia przejdzie pomyślnie dalsze testy, możliwe będzie jej zastosowanie w medycynie, np. podczas chirurgicznej rekonstrukcji więzadeł. Zabiegi tego typu umożliwiają przywrócenie prawidłowego połączenia pomiędzy kośćmi, lecz stosunkowo często kończą się niepowodzeniem właśnie ze względu na niedoskonałość połączenia więzadła z tkanką kostną. Odpowiednia modyfikacja metody opracowanej na Georgia Tech może okazać się skutecznym rozwiązaniem tego problemu.
-
W Svalbard na północy Norwegii w żołądku rekina polarnego (Somniosus microcephalus) znaleziono fragment żuchwy młodego niedźwiedzia polarnego. Naukowcy są zdumieni, bo nigdy wcześniej nie spotkali się z podobnym przypadkiem. Kit Kovats z Norweskiego Instytutu Polarnego opowiada, że nie wiadomo, czy rekin upolował pływającego niedźwiedzia, czy pożywił się znalezioną padliną. Nie mamy pojęcia, jak aktywne są rekiny polarne jako drapieżniki. Specjaliści ds. rekinów uważają jednak, że bardziej prawdopodobny jest drugi z opisanych scenariuszy, ponieważ nawet 2-3-letni niedźwiedź polarny jest dla tych ryb chrzęstnoszkieletowych groźnym przeciwnikiem. Jeffrey Gallant, dyrektor kanadyjskiej grupy badającej rekiny przy Departamencie Rybołówstwa i Oceanów, podkreśla, że nie ma możliwości, by rekin polarny mógł upolować dorosłego niedźwiedzia polarnego, chyba że ten został poważnie ranny. Ryby nie chcą ryzykować ani własnego życia, ani zdrowia. Wolą łatwiejszą zdobycz, która nie wymaga zużywania dużych ilości energii. Nikt nie sądzi, by ataki rekinów stanowiły poważne zagrożenie dla olbrzymich ssaków. Do zdumiewającego odkrycia doszło, jak często w takich sytuacjach bywa, przez przypadek. Naukowcy sprawdzali, jak daleko na północ zapuszczają się rekiny polujące na foki. I tak dwa miesiące temu w żołądku jednego z nich znaleźli 10-cm kość niedźwiedzia polarnego. W przeszłości w przewodzie pokarmowym Somniosus microcephalus znajdowano szczątki różnych zwierząt, m.in. karibu. Współpracownik Gallana, Steve Campana, dodaje, że wielu ludzi wierzy w mit rekina dopadającego karibu stojące na lodzie. Wg niego, prawdopodobieństwo, że globalne ocieplenie zwabi w rejony polarne inne gatunki rekinów (wyjątkiem może być jedynie żarłacz śledziowy, Lamna nasus), jest niewielkie, ponieważ wolą one wyższe temperatury.
-
Kiedy nieco ponad 3 lata temu paleontolodzy uzyskali ze skamieliny tyranozaura sprzed 65 mln lat tkanki miękkie (naczynia krwionośne z kości udowej), wydawało się, że badanie biomolekuł zarówno dinozaurów, jak i pozostałych wymarłych gatunków przestało być fikcją literacką. Tom Kaye z University of Washington twierdzi jednak, że mamy do czynienia z czymś innym, niż się naukowcom na początku wydawało. Wg niego, nie znaleziono tkanek miękkich, lecz pozostałości biofilmu utworzonego przez prehistoryczne bakterie (PLOS ONE). Otworzyliśmy wiele kości i spędziliśmy na ich badaniu pod mikroskopem elektronowym setki godzin – opowiada Kaye. Stąd wniosek, że miękkie tkanki nie pochodziły od dinozaurów, ale stanowiły efekt działalności dużo mniejszych organizmów. Co więcej, biofilmy powstawały w przestrzeniach wewnątrz kości już po śmierci olbrzymich gadów. Odnalezione przez Amerykanów biofilmy w niczym nie przypominały płytki nazębnej. Ponieważ wypełniały miejsce pozostałe po naczyniach krwionośnych, przyjęły postać rozgałęziających się włókien. Mary Schweitzer z Uniwersytetu Stanowego Północnej Karoliny, która w 2005 roku poinformowała o odkryciu tkanki miękkiej i zidentyfikowaniu kolagenu, nie chce wierzyć w rewelacje kolegów po fachu. Efekt ojcowski u odkrywcy nie powinien w końcu dziwić. Schweitzer powołuje się m.in. na wyniki badań immunologicznych, które wykazały, że kolagen T. rex bardzo przypominał kolagen kurzy. To oczywiste, jeśli weźmie się pod uwagę fakt, że ptaki wyewoluowały z drapieżnych dinozaurów. Jakim cudem biofilm bakteryjny miałby przypominać białka gada? Kaye tego nie wyjaśnia, a wg Schweitzer, mamy do czynienia z analogiczną sytuacją jak w przypadku podobieństw między tkanką mamuta i słonia. Po zebraniu wszystkich danych, logiczne wydaje się jedno wyjaśnienie. Przynajmniej część białek dinozaurów jednak przetrwała...
-
Jak odtworzyć brakujący fragment kości? Ortopedzi mają na to swoje sposoby, a teraz będą mogli do nich dołączyć... pieczenie. Badacze z Fraunhofer Institute opracowali bowiem prototyp ciekawego urządzenia, które najpierw wylicza gęstość/porowatość kości pacjenta, a następnie wypieka implant ze sproszkowanego metalu. Kości nie są jednakowo gęste we wszystkich miejscach, dlatego oprogramowanie musi przeprowadzić wyliczenia dla konkretnego odcinka. Gdy już wiadomo, jakim wymogom należy się podporządkować, można rozpocząć rekonstrukcję. W ten sposób da się odtworzyć nawet skomplikowane kształty. W miejscach, gdzie kość powinna być gęstsza, promień lasera silniej spieka cieniutkie warstwy proszku. To jak pieczenie ciasta – twierdzi Andreas Burblies, rzecznik jednego z wydziałów Instytutu. Pozostałości luźnego pyłu są usuwane. "Produkt końcowy jest elementem z otwartymi porami. Każdy punkt cechuje się właściwą gęstością, a zatem określoną stabilnością". Inżynierowie ulepszyli metodę. Teraz mogą zmieniać wewnętrzną strukturę już po wypieczeniu, prowadząc precyzyjne wiercenia. Umieją uzyskiwać bardzo lekkie, a zarazem wytrzymałe konstrukcje, co stanowi wabik dla wielu gałęzi przemysłu, np. motoryzacyjnego czy lotnictwa. Proszek przygotowuje się biomateriałów, m.in. z tytanu i stali.
-
Badanie ultrasonograficzne (USG) pięty połączone z oceną czynników ryzyka może stać się nowym standardem wykrywania osób narażonych na złamania spowodowane osteoporozą - oceniają lekarze. Oceny nowej procedury diagnostycznej dokonali pracownicy Szpitala Uniwersyteckiego w szwajcarskiej Lozannie. Zdaniem badaczy, zaproponowana metoda może umożliwić wielu pacjentom na uniknięcie regularnego wykonywania fotografii rentgenowskich, co pozwoli na redukcję kosztów i narażenia na promieniowanie przy jednoczesnym zachowaniu jakości testu. Obecnie jako rytunowe badanie przesiewowe zaleca się wykonywanie zdjęcia rentgenowskiego u wszystkich kobiet w wieku powyżej 65. roku życia oraz mężczyzn po 70. roku życia, niezależnie od dodatkowych czynników ryzyka złamań. Nowe podejście do tego problemu mogłoby więc nie tylko ograniczyć liczbę osób objętych programem badań przesiewowych we wspomnianej grupie wiekowej, lecz także pozwolić na objęcie opieką osób młodszych, u których stwierdzi się wzrost zagrożenia złamaniem. W związku ze zwiększeniem liczby osób starszych w społeczeństwie ocenia się, że do roku 2050 liczba osób bezpośrednio zagrożonych złamaniem głowy kości udowej (jest to uraz charakterystyczny dla osób cierpiących na osteoporozę) wzrośnie aż czterokrotnie. Obecnie w samych tylko Stanach Zjednoczonych około 10 milionów osób (a więc około 3% całej populacji) cierpi na tę chorobę, a ponadtrzykrotnie liczniejsza grupa Amerykanów wykazuje zmniejszoną gęstość kości, przez co osoby te są bezpośrednio narażone na rozwój tego schorzenia. Nic więc dziwnego, że poszukiwane są testy, które pozwolą na obniżenie kosztu pojedynczego badania przy jednoczesnym zachowaniu ich wartości diagnostycznej. Jak podkreśla dr Idris Guessous, jeden z lekarzy przeprowadzających eksperyment, niezbędne jest stworzenie nowej strategii badań przesiewowych, dzięki której obejmą one wyłącznie te osoby, które rzeczywiście ich potrzebują. Przeprowadzone w Szwajcarii badanie objęło 6174 kobiet w wieku 70-85 lat, u których nie stwierdzono wcześniej osteoporozy. Każda z pań została przebadana z użyciem aparatu do ultrasonografii, czyli analizy struktury tkanki na podstawie pomiaru jej przepuszczalności dla ultradźwięków. W eksperymencie użyto specjalnego wariantu tej metody, pozwalającego na dokładną ocenę gęstości tkanki kostnej. Oprócz tego dokonano oceny kilku czynników ryzyka, takich jak wiek (szacuje się, że ryzyko złamań rośnie gwałtownie po 75. roku życia), przebyte złamania kości oraz upadki. Na koniec lekarze poprosili każdą z seniorek o trzykrotne szybkie powstanie z krzesła bez użycia rąk dla utrzymania równowagi, co pozwoliło na ocenę funkcjonowania zmysłu równowagi. Na podstawie testów zakwalifikowano co czwartą z badanych kobiet (1464 osób) do grupy wysokiego ryzyka wystąpienia złamań, a następnie przez trzy lata śledzono losy wszystkich przebadanych pań. Charakterystyczny dla osteoporozy uraz kości udowej przydarzył się 66 z nich, przy czym aż dziewięć na dziesięć należało do grupy wysokiego ryzyka. Jak ocenia dr Guessous, Ryzyko złamania nie jest związane wyłącznie z gęstością kości. Zależy ono także od ryzyka upadku, które jest często pomijane przez lekarzy. Lekarz dodaje, że badanie USG połączone z oceną zagrożenia urazem może pozwolić na zidentyfikowanie pacjentów, u których niepotrzebne są dokładne badania rentgenowskie. Wyłączenie tej grupy z rutynowych badań umożliwiłoby osiągnięcie sporych oszczędności (badanie ultrasonograficzne jest znacznie tańsze od prześwietlenia rentgenowskiego) oraz ograniczenie ryzyka związanego z zastosowaniem promieniowania X. Warto jednak zaznaczyć, że amerykańska Narodowa Fundacja Osteoporozy podchodzi do nowego pomysłu bardzo sceptycznie. Zdaniem jej prezesa, dr Felicii Cosman, badanie rentgenowskie jest metodą skuteczną i wystarczająco dostępną dla pacjentów: jest dostępne dla każdego, być może z wyjątkiem osób żyjących w miejscach naprawdę odległych [od dużych miast]. Na dodatek jego koszty są zwykle refundowane, więc cena nie jest istotnym problemem. W naszym kraju ciężko znaleźć argument popierający wykonywanie dodatkowych testów u osób starszych. Jak ocenia przedstawicielka fundacji, obecnie stosowana diagnostyka obejmuje dostatecznie dużą grupę osób zagrożonych efektami osteoporozy, lecz, niestety, zaniedbuje się jednocześnie tych pacjentów, którzy już przeszli złamania. Jej zdaniem, nie poświęca się im należytej uwagi i zaniedbuje się wykonywanie u nich regularnych testów. Wyniki wykonanych w Szwajcarii badań opublikowano w najnowszym numerze czasopisma Radiology.
-
Żaba włochata (Trichobatrachus robustus) łamie własne palce, by powstały pazury, które przebiją powłoki skórne poduszek palców. David Blackburn i zespół z należącego do Uniwersytetu Harvarda Muzeum Zoologii Porównawczej uważają, że to mechanizm obronny. Płaz zachowuje się w ten dziwaczny sposób, gdy czuje się zagrożony. Podobne zjawisko występuje u 9 z 11 gatunków żab z rodzaju Astylosternus. Większość z nich zamieszkuje Kamerun. Biolodzy dodają, że jak dotąd wysuwanie żeber na żądanie, by uzyskać coś w rodzaju drutu kolczastego pokrywającego klatkę piersiową, zaobserwowano np. u salamander. Był to jednak inny mechanizm niż u Trichobatrachus robustus. Istnieją żaby, których nadgarstki pokrywają wyrostki kostne. Jednak u tych gatunków wyrastają one raczej przez skórę, a nie przebijają jej, gdy zajdzie taka potrzeba – uważa Blackburn. Pazury żaby włochatej występują tylko w tylnych kończynach. W stanie spoczynku są osadzone w zbitkach tkanki łącznej. Pomiędzy kością palca a ostrym czubkiem pazura tworzy się kolagenowy most. Drugi koniec pazura jest podłączony do mięśnia. Gdy zwierzę czuje się zagrożone, kurczy mięśnie, co wypycha pazury na zewnątrz. Ostry czubek odłamuje się od końcówki kości i przebija poduszki palców. W rezultacie powstaje coś, co przypomina wysuwane pazury kotów, ale to tylko powierzchowne podobieństwo. Brakuje np. zewnętrznej warstwy z keratyny. Mamy do czynienia wyłącznie z kością. Blackburn badał tylko nieżywe egzemplarze, dlatego nie wie, co się dzieje, gdy pazury się chowają, jeśli w ogóle się chowają. Ponieważ nie ma mięśnia, który odpowiadałby za wycofywanie pazurów, członkowie zespołu sądzą, że szpony samoczynnie cofają się do poduszki, gdy rozluźniają się mięśnie, które wypchnęły je przez skórę. Mamy do czynienia z płazami, nie zdziwilibyśmy się więc, gdyby niektóre części rany się zagoiły i tkanka zostałaby zregenerowana. Już podane wcześniej informacje sprawiają, że Trichobatrachus robustus wydaje się, delikatnie mówiąc, nietypowa. Na tym jednak nie koniec rewelacji. Samce żaby, które osiągają długość 11 cm, wytwarzają w okresie rozrodu przypominające włosy długie wypustki skórne. Dzięki nim podczas opieki nad potomstwem mogą pobierać z otoczenia więcej tlenu. W Kamerunie Trichobatrachus robustus są pieczone i zjadane. Myśliwi zaczajają się na nie z włóczniami i maczetami. Tylko tak udaje im się uniknąć kontaktu z pazurami.
-
Czy kość ze szkła miałaby rację bytu? Biorąc pod uwagę jego kruchość, zapewne nie. Ale wykorzystanie szkła jako rusztowania i budowanie na nim naturalnej tkanki, nawet jeśli brzmi mało prawdopodobnie, staje się powoli faktem. Właśnie takie zadanie postawił sobie dr Delbert Day, naukowiec z Uniwersytetu Naukowo-Technologicznego Missouri. Natura nie znosi pustki - tłumaczy badacz. Z kolei ciało lubi niektóre rodzaje szkła. Dr Day przedstawił już kilka nowatorskich zastosowań szkła, np. terapię raka wątroby radioaktywnymi kulkami wykonanymi z tego materiału. Tym razem jego wysiłki skupiły się na próbie wytworzenia z niego trójwymiarowego rusztowania dla wzrastającej tkanki kostnej. Komórki wnikają do wnętrza tej sztucznej matrycy, a potem rosną i rozwijają się, stając się ostatecznie fragmentem kości. Zastosowanie kruchego materiału w terapii oznaczałoby co prawda potrzebę unieruchomienia na pewien czas uszkodzonej kończyny, lecz w zamian chory mógłby otrzymać kość niemal identyczną z naturalną. Obecnie podstawową metodą leczenia skomplikowanych złamań jest zespalanie kości z użyciem tytanowych płytek, śrub i drutów. Elementy te mają świetne właściwości mechaniczne i są stosunkowo obojętne dla organizmu, lecz mają też swoje wady. Są cięższe, a do tego kość zespolona w ten sposób może nigdy nie odzyskać optymalnej naturalnej struktury. Z tego powodu wykonane z włókien szklanych porowate rusztowania mogą stać się ważnym materiałem dla chirurgii ortopedycznej przyszłości. By zrealizować projekt, podpisano porozumienie, na podstawie którego powstało "Konsorcjum Naprawy i Regeneracji Tkanek" (ang. Consortium for Bone and Tissue Repair and Regeneration). Na czele organizacji stanęli naukowcy z Uniwersytetu Missouri. Podzieleni są na dwie grupy: jedna z nich zajmuje się przygotowaniem materiałów, druga zaś zasiedlaniem ich przez komórki kościotwórcze. Wstępnie wybrano cztery najbardziej obiecujące rodzaje włókien, które obecnie testowane są w laboratorium pod kątem przydatności dla projektu. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, już niedługo powinna ruszyć seria testów na zwierzętach, a docelowo wynalazek ten ma oczywiście znaleźć zastosowanie w leczeniu ludzi. Miejmy nadzieję, że stanie się skuteczną formą leczenia dla osób, u których zrastanie się kości jest utrudnione z powodu skomplikowanych złamań.
-
Bob McNichol, 57-letni Irlandczyk, który w listopadzie 2005 roku stracił wzrok w wyniku wybuchu płynnego aluminium, odzyskał wzrok dzięki... zębowi syna. W pewnym momencie lekarze z Zielonej Wyspy powiedzieli mężczyźnie, że zrobili już wszystko, co tylko mogli. Wtedy McNichol usłyszał o operacji przeprowadzanej przez doktora Christophera Liu z Sussex Eye Hospital w Brighton: osteoodontokeratoplastyce (ang. Osteo-Odonto-Keratoprosthesis, OOKP). Jej pionierami byli w latach 60. ubiegłego wieku Włosi. Polega ona na tworzeniu oparcia dla sztucznej rogówki z własnych zębów pacjenta i otaczających kości. W przypadku Irlandczyka wykorzystano tkanki jego syna Roberta: korzeń zęba i fragment szczęki. Najpierw odtworzono prawy oczodół, potem umieszczono w nim kawałek zęba, a w wydrążonym otworze umocowano soczewkę. Pierwsza operacja trwała 10 godzin, druga już o połowę krócej. McNichol ma 65% szans na odzyskanie wzroku. Już teraz może wykonywać proste czynności i oglądać telewizję. W Sieci można zobaczyć zdjęcie pana McNichola po operacji.
-
Fińscy naukowcy wymienili pacjentowi górną szczękę, używając do tego celu kości wyhodowanej z tłuszczowych komórek macierzystych pacjenta. Kość była hodowana w... brzuchu chorego. Dotychczas uzyskiwano kości z komórek macierzystych, nie były to jednak komórki samego pacjenta, a ponadto kość hodowano w laboratorium. Ritta Suuronen poinformowała, że po zabiegu pacjent szybciej wraca do zdrowia niż gdyby przeszczepiono mu jego kość z nogi. Fińscy naukowcy najpierw wyizolowali komórki macierzyste z tłuszczu pacjenta, a następnie przez dwa tygodnie hodowali je w specjalnym płynie, zawierającym m.in. serum z krwi pacjenta. Następnie wyodrębnili komórki, z których powstają kości i umieścili je na specjalnym „rusztowaniu” wykonanym z fosforanu wapnia. Całość wszyli w brzuch pacjenta, gdzie komórki mogły rosnąć przez kolejne 9 miesięcy. Komórki macierzyste zmieniły się w różne rodzaje tkanki, utworzyły nawet naczynia krwionośne. Całość została następnie umocowana za pomocą śrub w czaszce pacjenta. Wcześniej 65-letni mężczyzna stracił własną szczękę z powodu łagodnego nowotworu. Po jej usunięciu musiał korzystać ze specjalnej protezy, która umożliwiała mu mówienie i jedzenie.
-
Paracetamol jest jednym z najpowszechniej stosowanych środków przeciwbólowych. Badacze z Wydziału Pielęgniarstwa Uniwersytetu w Granadzie wykazali jednak, że może on spowalniać regenerację kości. Olga García Martínez i zespół pobierali próbki kości. Następnie badali osteoblasty w warunkach hodowli in vitro. Osteoblasty nazywa się inaczej komórkami kościotwórczymi. Wytwarzają one substancję międzykomórkową tkanki kostnej, kontrolują także jej mineralizację. Analizy Martínez stały się punktem wyjścia dla badania kilku procesów, w przypadku których niezwykle ważna jest szybka odbudowa kości. Określone leki przeciwzapalne, np. paracetamol, powinny być przyjmowane ostrożnie, zwłaszcza w sytuacjach wymagających szybkiej regeneracji tkanki kostnej, m.in. po wszczepieniu protezy lub implantów zębów. Zamiast nich należy zażywać leki przeciwzapalne, które nie wpływają na regenerację kości. Hiszpanie nakładali też na kość osoczowy żel z czynnikami wzrostu. Zauważyli, że przyspieszało to jej wzrost, nie wpływając jednocześnie na inne parametry, takie jak cykl komórkowy czy profil antygenowy. Mimo że eksperymenty prowadzono na osteoblastach, dr Martínez twierdzi, iż żel można też stosować w przypadku fibroblastów, czyli komórek tkanki łącznej właściwej. Aplikowanie go na tkanki miękkie pomogłoby więc np. w gojeniu ran czy owrzodzenia.