Znajdź zawartość

Przyjmowanie przed radioterapią bakterii probiotycznych Lactobacillus rhamnosus GG zmniejsza uszkodzenia nabłonka jelita cienkiego w czasie leczenia. Choć badania prowadzono na myszach, naukowcy ze Szkoły Medycznej Washington University w St. Louis uważają, że korzyści z tego prostego zabiegu mogą także odnieść pacjenci napromieniani z powodu guzów jamy brzusznej. Amerykanie wyjaśniają, że radioterapię stosuje się m.in. w leczeniu raka gruczołu krokowego, szyjki macicy czy pęcherza moczowego. Niestety, poza komórkami nowotworowymi giną także komórki zdrowe, co w przypadku uszkodzenia nabłonka jelit może prowadzić do ataków silnej biegunki. W przypadku niektórych chorych trzeba z tego powodu przerwać leczenie albo zmniejszyć dawkę promieniowania, dając przewodowi pokarmowemu czas na regenerację. Probiotyki mogą stanowić metodę zabezpieczania jelita cienkiego przed uszkodzeniami tego rodzaju - podkreśla dr William Stenson. Stenson zauważył, że myszy poddawane radioterapii chronią różne szczepy bakterii probiotycznych Lactobacillus, w tym wspominane na początku L. rhamnosus GG (LGG). Wyściółka jelit ma grubość zaledwie jednej warstwy komórek. Ta warstwa komórek oddziela resztę organizmu od tego, co znajduje się w przewodzie pokarmowym. Jeśli nabłonek uszkodzi się wskutek radioterapii, bakterie, które normalnie rezydują w jelitach, mogą zostać uwolnione i podróżować po organizmie, powodując poważne problemy w rodzaju sepsy. Studium wykazało, że probiotyki spełniały swoje zadanie tylko wtedy, jeśli podawano je przed radioterapią. We wcześniejszych badaniach z udziałem ludzi pacjenci zazwyczaj zażywali probiotyki, kiedy pod wpływem uszkodzenia nabłonka jelit rozwinęła się biegunka. Nasze studium sugeruje jednak, że probiotyki powinno się aplikować przed wystąpieniem objawów, a nawet przed rozpoczęciem radioterapii. Kluczową funkcją probiotyków - przynajmniej w tym scenariuszu - wydaje się bowiem zapobieganie urazom, a nie ułatwianie naprawy - wyjaśnia dr Matthew A. Ciorba. Uprzednio Stenson i inni wykazali, że probiotyki działają za pośrednictwem szlaku angażującego prostaglandyny i cyklooksygenazę 2 (COX-2). Podczas najnowszych eksperymentów odmierzone dawki LGG wprowadzano bezpośrednio do żołądka zwierząt. Okazało się, że bakterie chroniły nabłonek przewodu pokarmowego tylko wtedy, gdy były one w stanie wytwarzać COX-2. U niezdolnych do produkcji COX-2 zmutowanych gryzoni promieniowanie niszczyło komórki nabłonka tak samo jak u myszy z grupy kontrolnej, którym nie podawano probiotyku. W jelicie grubym komórki wytwarzające COX-2 migrują do miejsc urazu i asystują przy naprawie. W naszym badaniu ocenialiśmy tę reakcję w jelicie cienkim i odkryliśmy, że komórki, w których zachodzi ekspresja COX-2, mogą migrować z nabłonka do krypty, gdzie powstają nowe komórki nabłonka. Sądzimy, że ten mechanizm jest kluczowy dla efektu ochronnego - podkreśla Ciorba. Na myszy działały stosunkowo niskie dawki probiotyku, u ludzi mogłoby więc być podobnie. W przyszłości naukowcy zamierzają wyizolować z bakterii radioochronny czynnik. Wtedy nie trzeba by podawać pacjentom mikroorganizmów, ale syntetyczny odpowiednik ich "wynalazku".

Podczas eksperymentów na myszach udało się ograniczyć wzrost guza w terminalnej fazie nowotworu. Wykorzystane przeciwciała wiążą się wyłącznie z receptorami zlokalizowanymi na zdrowych, a nie nowotworowych komórkach. Chodzi o płytkowo-śródbłonkowy czynnik adhezyjny 1 (ang. platelet endothelial cell adhesion molecule 1), który występuje na komórkach śródbłonka narządów wewnętrznych i naczyń krwionośnych. To zarówno nieoczekiwane, jak i antyintuicyjne, że receptor, do którego ekspresji dochodzi w prawidłowych komórkach nabłonka, odgrywa istotną rolę w organizowaniu postępów choroby nowotworowej z przerzutami – uważa Robert Debs z California Pacific Medical Center Research Institute w San Francisco. Co ważne, dzięki opisywanej metodzie niektóre guzy udało się nawet zmniejszyć. Teraz zespół Debsa chce ustalić, w jaki sposób maskowanie receptorów zaburza sygnały kierujące wzrostem nowotworu. Podczas eksperymentów na modelu mysim przeciwciała zahamowały utratę wagi, zanik mięśni i zmniejszyły zmęczenie, ograniczyły zatem objawy kacheksji, czyli wyniszczenia nowotworowego. Okazały się skuteczne w przypadku przerzutów nowotworów piersi, płuc i jelita grubego oraz czerniaka złośliwego. Nie sprawdziły się zaś na wcześniejszych etapach choroby. Oznacza to, że zaburzają proces, który pojawia się wyłącznie w fazie terminalnej.

Naukowcy z Wolnego Uniwersytetu w Brukseli opracowali metodę, która pozwala na ukierunkowanie procesu różnicowania embrionalnych komórek macierzystych w sposób niezależny od chemicznych czynników wzrostowych uznawanych za niezbędne dla zajścia tego zjawiska. Jak wykazali, w drogach oddechowych różnicowanie może zachodzić spontanicznie w reakcji na bodźce fizyczne charakterystyczne dla tej lokalizacji. Swój eksperyment badacze z belgijskiej uczelni rozpoczęli od standardowej hodowli embrionalnych komórek macierzystych (ang. embryonic stem cells - ESC). W tym celu umieszczono je na porowatej membranie, pod którą znajdowały się tzw. komórki karmiące (ang. feeder cells), których zadaniem było dostarczanie ESC substancji niezbędnych do ich wzrostu (nie wywoływały one jednak różnicowania w komórki dojrzałe). Powierzchnię membrany zalano z kolei specjalną pożywką zawierającą dodatkowe czynniki stymulujące przemianę w dojrzałe komórki dróg oddechowych. Tak przygotowane komórki hodowano przez cztery dni, podczas których co 24 godziny dodawano świeżej pożywki. Po zakończeniu pierwszego etapu eksperymentu pożywkę znad membrany usunięto, zaś ESC wystawiono na działanie powietrza przy zachowaniu dopływu płynu i czynników wytwarzanych przez komórki karmiące. Miało to symulować środowisko dróg oddechowych, w którym dojrzewające komórki z jednej strony mają kontakt z powietrzem, a z drugiej - z krwią. Po 25 dniach ekspozycji na powietrze w naczyniu stwierdzono obecność komórek wyraźnie różnicujących się w kierunku elementów nabłonka dróg oddechowych. Podobnego zjawiska nie zaobserwowano w naczyniach kontrolnych, w których nad membraną zamiast powietrza znajdowała się płynna pożywka bez składników stymulujących różnicowanie. Oznacza to, że czysto fizyczny czynnik, jakim jest kontakt z powietrzem, może zastąpić mieszankę chemicznych stymulatorów różnicowania i uruchomić program przekształcania się ESC w komórki dojrzałe. Przeprowadzone doświadczenie jest nie tylko jedną z pierwszych udanych prób stymulacji komórek macierzystych do różnicowania za pomocą czynników fizycznych. Przede wszystkim dostarcza ono ważnych informacji na temat procesów decydujących o powstaniu nabłonka dróg oddechowych. Wiedza ta może się więc przydać m.in. podczas leczenia wielu chorób układu oddechowego.

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego donoszą o skutecznym przeobrażeniu ludzkich komórek skóry do komórek zdolnych do produkcji insuliny. Odkrycie może mieć istotne znaczenie dla rozwoju nowych metod leczenia wielu przypadków cukrzycy. Procedura, opracowana przez zespół pod przewodnictwem dr. Yi Zhanga, składa się z dwóch etapów. Na początku przeprowadza się komórki skóry do postaci tzw. pluripotentnych komórek macierzystych. Są to pierwotne komórki zdolne do przeistoczenia, zwanego fachowo różnicowaniem, do elementów wielu różnych tkanek. Drugą fazą procedury jest stymulacja komórek macierzystych w taki sposób, by rozwinęły zdolność do produkcji insuliny - hormonu kluczowego dla obniżenia stężenia glukozy w osoczu krwi. Brak lub niedostateczna ilość tej substancji w osoczu krwi jest bezpośrednią przyczyną tzw. cukrzycy typu I, zwanej niekiedy (choć nie do końca poprawnie) młodzieńczą lub insulinozależną. Przeprowadzony eksperyment jest ukoronowaniem kilku lat badań nad kolejnymi etapami różnicowania komórek. Badacze zbierali informacje na temat tzw. czynników różnicowania, czyli niewielkich białek stymulujących podziały komórek macierzystych i determinujących ich dalszy los. Ich wpływ na komórki jest możliwy dzięki regulacji ekspresji (aktywności) licznych genów związanych z rozwojem cech charakterystycznych dla elementów określonych tkanek. Sukces badań dr. Zhanga może doprowadzić do znacznej poprawy jakości leczenia cukrzycy typu I. Choroba ta, dotykająca w Polsce około 200 tysięcy osób, wynika najczęściej z uszkodzenia produkujących insulinę tzw. komórek beta w trzustce. Ich odtworzenie mogłoby znacznie poprawić jakość życia chorych, a być może nawet całkowicie wyeliminować potrzebę podawania insuliny, uznawanego dziś za procedurę niezbędną dla zachowania zdrowia. Udoskonalenie opracowanej metody mogłoby pozwolić na uzyskanie znacznych ilości komórek produkujących brakujący hormon, które następnie mogłyby być wszczepiane do organizmu chorego. W wielu ośrodkach na świecie trwają prace nad opracowaniem skutecznej i bezpiecznej procedury transplantacji tych komórek, lecz okazuje się ona trudniejsza, niż przypuszczano. Na drodze do sukcesu staje najczęściej układ odpornościowy chorego - przyczyną cukrzycy typu I bardzo często przyczyną jest autoagresja, czyli atak systemu immunologicznego na własną trzustkę. Ponieważ organizm zwykle zapamiętuje "wroga", którego już kiedyś zniszczył, istnieje ryzyko, że uzyskane komórki mogłyby zostać usunięte zaraz po przeszczepieniu. Gdyby jednak udało się pokonać ten problem, opracowana właśnie procedura mogłaby, w połączeniu z odpowiednio przeprowadzoną transplantacją, znacznie uproscić życie chorych. Dokładnieszych informacji na temat eksperymentu dr. Zhanga dostarcza najnowszy numer czasopisma Journal of Biological Chemistry.