Znajdź zawartość

Naukowcy z Jackson Laboratory prowadzili badania na młodych myszach z genetyczną podatnością na jaskrę. Zauważyli, że jednorazowe potraktowanie pojedynczego oka promieniami rentgena zapewnia przeważnie całkowitą ochronę przed chorobą prowadząca do postępującego i nieodwracalnego uszkodzenia nerwu wzrokowego i komórek zwojowych siatkówki. W dodatku ochronę na całe życie... Doktorzy Gareth Howell i Simon John posłużyli się też metodami genomicznymi, które miały pozwolić określić, jakie szlaki ulegają zmianie na samym początku choroby. Około 10 lat temu laboratorium Johna wykazało, że przygotowujące do przeszczepu szpiku kostnego napromienianie całego ciała zapewnia ochronę przed jaskrą. Rok później jaskry nie wykryto w 97% napromienianych oczu, w porównaniu do 20% oczu w grupie kontrolnej. Niecodzienne spostrzeżenie pokrywa się z obserwacjami epidemiologów śledzących losy osób, które przeżyły zrzucenie bomb atomowych na Nagasaki i Hiroszimę. O ile ekspozycja na promieniowanie zwiększała zapadalność na raka tarczycy i inne nowotwory, o tyle wydawała się chronić przed jaskrą. Ostatnie badanie laboratorium Johna demonstruje, że zabezpieczająco działa również napromienianie pojedynczego oka. W dodatku sprawdzają się dawki niższe niż zastosowane poprzednio. Zanim jednak przejdziemy do działań na ludziach, trzeba przeprowadzić badania na innych modelach zwierzęcych. Pozwolą one na ocenę skuteczności oraz bezpieczeństwa tego typu zabiegów. Studium wykazało, że w odpowiedzi na wczesny stres tkankowy do nerwu wzrokowego i siatkówki migrują monocyty, które wydzielają substancje uszkadzające nerw wzrokowy. Wnikanie monocytów, największych z leukocytów, wydaje się częściowo kontrolowane przez komórki śródbłonka, a więc wysoce wyspecjalizowaną wyściółkę naczyń. Radioterapia zmienia reakcję komórek endothelium na stres. Choć potrzeba dalszych badań, by zrozumieć, w jaki sposób napromienianie zapewnia długoterminową ochronę, wydaje się, że utrudnia ono przyleganie i migrację monocytów w rejony oka podatne na uszkodzenie nerwu - podsumowuje Howell.

Kobiecy i męski układ odpornościowy zachowują się inaczej w obliczu chronicznego zespołu stresu pourazowego (ang. post-traumatic stress disorder, PTSD). Męski nie reaguje w ogóle, a kobiecy bardzo silnie (Brain, Behavior, and Immunity). To ważne spostrzeżenie, ponieważ zdecydowana odpowiedź immunologiczna chroni organizm przed najeźdźcami, np. wirusami, z drugiej jednak strony nadmierna reakcja wywołuje stan zapalny, który może prowadzić do chorób sercowo-naczyniowych czy zapalenia stawów. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco oraz San Francisco VA Medical Center pobrali próbki krwi od 49 mężczyzn (24 z PTSD i 25 z grupy kontrolnej) i 18 kobiet (10 z PTSD i 8 kontrolnych). Następnie wykorzystano technologię mikromacierzy genowej, by ustalić, jakie geny są aktywowane w monocytach ochotników. Monocyty to leukocyty regularnie pokonujące barierę krew-mózg. Ich badanie daje więc pogląd na reakcję odpornościową w mózgu i reszcie ciała. Szukamy dowodów na stan zapalny wywołany aktywacją immunologiczną. Wiemy, że wśród ludzi z PTSD występuje wyższy wskaźnik chorób sercowo-naczyniowych i zapalenia stawów, które są chorobami związanymi z przewlekłym stanem zapalnym. Mieliśmy nadzieję, że zidentyfikowanie genów, do których ekspresji dochodzi w zespole stresu pourazowego, zasugeruje nam podejścia terapeutyczne, jakich wcześniej nie brano pod uwagę – wyjaśnia dr Thomas Neylan. W porównaniu do mężczyzn z grupy kontrolnej, akademicy nie zauważyli zwiększonej aktywacji immunologicznej u mężczyzn z PTSD. W przypadku kobiet sytuacja wyglądała zupełnie inaczej. U pań z zespołem stresu pourazowego układ odpornościowy był silniej wzbudzony niż u przedstawicielek grupy kontrolnej. Wcześniejsze studia nad PTSD z zastosowaniem mikromacierzy genowej grupowały razem mężczyzn i kobiety, co dawało nierozstrzygające wyniki. To pierwszy taki przypadek, gdy wykazano, że mężczyźni i kobiety reagują inaczej na PTSD na bardzo podstawowym poziomie biologicznym – zaznacza dr Lynn Pulliam. Nikt się nie spodziewał takich odkryć. Neylan dodaje, że nie wiadomo, czemu istnieją takie różnice, lecz zespół analizował już próbki zebrane od tych samych osób, by przetestować jedną z hipotez wyjaśniających opisane zjawisko: istnienie odmienności płciowych w komórkowych szlakach sygnałowych (wyniki tego badania ukazały się w styczniowym wydaniu periodyku Disease Markers). Wiemy, że wzorce ekspresji genów są zdeterminowane przez hormony i białka krążące w organizmie, wiemy też, że niektóre z tych związków są wytwarzane w odpowiedzi na sygnały z mózgu lub ośrodkowego układu nerwowego [składa się on z mózgu i rdzenia kręgowego]. Te szlaki sygnałowe są wykorzystywane przez mózg i centralny układ nerwowy do komunikacji z układem odpornościowym i mówienia komórkom odpornościowym, co mają zrobić – wyjaśnia dr Aoife O'Donovan. Za pomocą specjalnego oprogramowania naukowcy przeanalizowali 3 szlaki sygnałowe związane z zapaleniem: 1) receptora glikokortykosteroidowego (GR), 2) czynnika jądrowego kappa B (NFkB) oraz 3) CREB/ATF. W przypadku szlaków nr 1 i 2 zarówno u mężczyzn, jak i kobiet z PTSD znaleziono dowody na sygnalizację sprzyjającą stanowi zapalnemu. W przypadku CREB/ATF natrafiono na skontrastowane efekty: u mężczyzn z zespołem stresu pourazowego występowała nasilona komunikacja, co mogło prowadzić do mniej nasilonego zapalenia, podczas gdy u kobiet z PTSD aktywność szlaku była obniżona, co z kolei potencjalnie zwiększało stan zapalny. Ten konkretny szlak może stanowić klucz do międzypłciowych różnic w monocytarnej ekspresji genów w PTSD – uważa Pulliam. Wg samych autorów, niewielka wielkość próby, zwłaszcza żeńskiej, sprawia, że wyniki są raczej sugestywne niż rozstrzygające. W przyszłości trzeba więc będzie kontynuować studia z udziałem większej liczby osób.

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego opracowali nową metodę oceny ryzyka zachorowania na chorobę Alzheimera. Stworzony przez nich test określa prawdopodobieństwo rozwoju choroby na podstawie pomiaru aktywności komórek odpornościowych. Aby zrozumieć istotę pomysłu kalifornijskich badaczy, należy poznać przyczyny choroby Alzheimera. Jest ona związana z akumulacją amyloidu beta - patologicznej formy jednego z białek wytwarzanych przez mózg. Z wiekiem naturalna tendencja do powstawania złogów tej nieprawidłowej proteiny wzrasta, lecz z odsieczą przybywają nam m.in. komórki odpornościowe zwane monocytami. To od ich aktywności zależy, czy amyloid beta zostanie w porę usunięty, czy też powstaną z niego złogi odpowiedzialne za degenerację tkanki nerwowej. Aby ocenić, jak wysokie jest ryzyko zachorowania, badacze pobierali monocyty z krwi osób zdrowych oraz tych cierpiących na chorobę Alzheimera, a następnie, dzięki zastosowaniu barwników fluorescencyjnych, wybarwiali je z intensywnością zależną od stężenia amyloidu beta znajdującego się we wnętrzu. Tak przygotowane komórki są analizowane przy użyciu cytometru przepływowego - aparatu mierzącego intensywność fluorescencji osobno w każdej z komórek zawieszonych w roztworze. Testowi poddano monocyty pobrane od 18 pacjentów cierpiących na alzheimeryzm oraz 14 zdrowych profesorów Uniwersytetu Kalifornijskiego. Jak wykazano, komórki z krwi osób chorych pochłaniały wyjątkowo mało amyloidu beta, zaś te wyizolowane z krwi naukowców zawierały tego białka znacznie więcej. Metoda opracowana przez badaczy z Kalifornii poprawnie wykryła alzheimeryzm aż u 94% chorych i wykluczyła jego występowanie u wszystkich osób zdrowych. To doskonały wynik, biorąc pod uwagę niewielką skuteczność oraz wysoką podatność na różnego rodzaju zakłócenia, które towarzyszyły testom wykonywanym dotychczas. W związku z obiecującymi rezultatami, władze Uniwersytetu Kalifornijskiego udzieliły firmie MP Biomedicals licencji na przeprowadzenie dalszych prac nad udoskonaleniem techniki. Jeżeli zakończą się one sukcesem, będzie to oznaczało prawdziwy przełom w dziedzinie wczesnej diagnostyki choroby Alzheimera.

Zaskakujące obserwacje doprowadziły badaczy z Duke University do zidentyfikowania nowego, nieznanego wcześniej sposobu aktywacji odpowiedzi organizmu przeciwko chorobom zakaźnym. Odkrycie może istotnie wpłynąć na kierunek prac nad nowoczesnymi szczepionkami. Niespodziewane wnioski pochodzą z badania tzw. pomocniczych limfocytów T typu pierwszego (ang. Type 1 helper T cells - TH1). Ich główną rolą jest zwalczanie infekcji wirusowych i bakteryjnych, lecz aby było to możliwe, muszą one zostać uprzednio aktywowane i "upoważnione" do działania przez tzw. komórki dendrytyczne (ang. dendritic cells - DC). Dotychczasowe badania sugerowały, że podczas infekcji dochodzi do aktywacji DC, które opuszczają tkankę, w której doszło do ataku mikroorganizmów, i docierają do węzłów chłonnych. Tam spotykają się z komórkami TH1 i przekazują im sygnał niezbędny do ich aktywacji. Jak się okazuje, przekonanie to, silnie ugruntowane wśród immunologów, okazało się błędne. Wbrew oczekiwaniom badaczy okazało się, że najważniejszym źródłem komórek dendrytycznych jest zupełnie inny typ komórek - monocyty. Podczas infekcji komórki te, powszechne (w przeciwieństwie do DC) w ludzkiej krwi, zmieniają swoją formę i transformują się do postaci DC. W takiej formie docierają do węzłów chłonnych i wypełniają swoje zadanie. Te wyniki dotyczą najbardzej podstawowych założeń odpowiedzi immunologicznej przeciwko patogenom, ocenia dr Michael D. Gunn, główny autor odkrycia. Może to także wyjaśniać słabe wyniki obserwowane podczas prób opracowania efektywnych szczepionek opartych o komórki dendrytyczne. Odkrycia dokonano podczas badań nad jedną z tzw. chemokin, czyli cząsteczek sygnałowych działających w obrębie układu odpornościowego. Nieco wcześniej zauważono, że stymuluje ona migrację DC do węzłów chłonnych, co sugerowało, że myszy pozbawione zdolności do produkcji tej substancji będą pozbawione odporności na zakażenie wirusem grypy. Stało się jednak zupełnie odwrotnie. Naprawdę byliśmy przekonani, że myszy nie będą w stanie wygenerować jakiejkolwiek odpowiedzi immunologicznej - wspomina dr Gunn. Tymczasem myszy wykazywały wzmocnioną odpowiedź komórek TH1. Wiedzieliśmy, że musimy ustalić, co tak naprawdę wywoływało tę odpowiedź. Rozwiązaniem zagadki okazała się inna chemokina, zwana Ccr2. Odpowiada ona za pobudzenie migracji monocytów - pospolitych komórek odpornościowych, występujących w ludzkiej krwi w bardzo znacznej liczbie. Dalsze studium wykazało, że to z nich powstają następnie komórki dendrytyczne odpowiedzialne za aktywację odpowiedzi komórek TH1 na wirusa grypy. Dalsze plany dr. Gunna obejmują przeprowadzenie badań, które pozwolą na zidentyfikowanie czynników pozwalających na zwiększenie odpowiedzi immunologicznej opartej o DC uzyskane z monocytów. Ich wyniki mogą być kluczowe dla dalszych prac nad szczepionkami na wiele trapiących nas chorób.