Znajdź zawartość

Młode torbaczy (Marsupialia) rodzą się w stanie embrionalnym i przechodzą dalszy rozwój w torbie lęgowej na brzuchu matki. Okazuje się jednak, że są wyjątkowe nie tylko pod tym względem. Naukowcy z Duke University zauważyli bowiem, że ich program rozwojowy jest inny od programu realizowanego przez płody wszystkich innych kręgowców. Dr Anna Keyte wyjaśnia, że kończyny zaczynają się rozwijać niemal przed wszystkimi innymi strukturami organizmu. Biolodzy skłaniają się ku temu, że rozwój kończyn jest uruchamiany przez powstające wcześniej organy/układy, tymczasem amerykańskie studium wskazuje, że tutaj kończyny zaczynają się rozwijać bez takich wskazówek. Rozwój jest prawdopodobnie bardziej elastyczny, niż ktokolwiek mógł dotąd przypuszczać – uważa prof. Kathleen Smith. W ramach pracy doktorskiej Keyte badała zamieszkujące lasy tropikalne Ameryki Południowej, głównie Brazylii, oposy krótkoogonowe (Monodelphis domestica), ale wnioski powinny się odnosić do wszystkich torbaczy. Niedorozwinięty embrion musi mieć sprawne kończyny przednie, by móc się przedostać z okolic kanału rodnego do sutków. Stąd konieczność zmodyfikowania programu rozwoju. Dużo genów włącza się wcześniej, niż ma to miejsce np. u myszy czy kury – podsumowuje Keyte. Dodatkowo biolodzy zademonstrowali, że w porównaniu do innych kręgowców, do kończyn przednich docierają komórki z większej części rosnącego płodu. Zespół zaskoczyło, że program genetyczny kończyn tylnych także uruchamiał się wcześnie. Z przyczyn lokomocyjnych kończyny górne rosną jednak szybciej, bo dociera tam więcej komórek. Jak tłumaczy Smith, istnieją plany dla kończyn dolnych, ale brakuje cegiełek do ich budowy. W konsekwencji młode wyłania się z matki z konkretnymi kończynami przednimi, wyposażonymi w kości i dobrze rozwinięte mięśnie, podczas gdy tylne są małe i giętkie. Czemu torbacze rozwijają się poza macicą matki? Można prawdopodobnie podać 50 wyjaśnień, ale żadne nie będzie w pełni dobre. Smith dostrzega jeden pewnik – taki scenariusz daje matce dużą kontrolę nad rozmnażaniem.

Analizując unikatowe wzorce fal tworzonych przez złożone reakcje biochemiczne, można zidentyfikować chore narządy. Profesor Zhengdong Cheng z Texas A&M University zaprojektował model generowania takich fal. W jego systemie występują dwa typy grudek żywicy, które reprezentują komórki. Grudki z katalizatorem (aktywne) odpowiadają zdrowym komórkom, a grudki go pozbawione (nieaktywne) – komórkom chorym lub martwym. Wcześniejsze studia koncentrowały się na efektach działania aktywnych grudek, tymczasem technika Chenga określa głównie wpływ znacznego wzrostu populacji grudek nieaktywnych w systemie, co odpowiada wzrostowi liczby martwych lub uszkodzonych komórek w narządzie. Okazało się, że w takich przypadkach wzorce fal zmieniają się z ukierunkowanych na cel (płaskich) w spiralne. Wg profesora, odpowiada to obserwowanemu w zapisie EKG przejściu od normalnego rytmu zatokowego do migotania komór – jednego z najczęstszych mechanizmów śmierci u chorych z zawałem. Rozpoznanie wzorców fal i ich znaczenia pozwoli lepiej (i ewentualnie w bardziej odpowiednim momencie) określić strukturę organu: czy jest on zdrowy, a jeśli nie, to o jakim etapie choroby powinno się mówić. Normalnie niepobudliwa tkanka włóknista stanowi mały procent prawidłowej tkanki serca. W wyniku starzenia, po zawale lub w przypadku kardiomiopatii, odsetek tkanki włóknistej dramatycznie wzrasta do 30-40%. W scenariuszu takim jak ten, biorąc pod uwagę nasze odkrycia, podczas badania nieodwracalnego uszkodzenia możemy się spodziewać większej liczby falek spiralnych.

Większość ludzi nie chce mieć narządu przeszczepianego od mordercy. Bardziej podoba im się perspektywa dawcy o nieposzlakowanej opinii i moralności. Dzieje się tak, ponieważ chorzy i nie tylko oni wierzą, że wraz z organem przejmuje się część cech jego poprzedniego właściciela. Profesor Bruce Hood z Uniwersytetu w Bristolu badał wpływ informacji dotyczących moralności potencjalnego dawcy. W jego eksperymencie wzięło udział 20 studentów, których poproszono, by wyobrazili sobie, że potrzebują przeszczepu ratującego życie. Pokazano im zdjęcia obcych osób i zapytano, w jakim stopniu byliby zadowoleni, otrzymując narząd właśnie od nich. Potem ochotnicy jeszcze raz widzieli te same fotografie, tym razem opatrzone komentarzem: to dobry, a to zły człowiek. Oceny dawcy bardzo spadały, gdy miał on być niegodziwcem, a wzrastały tylko nieznacznie, kiedy wolontariusze myśleli, że to ktoś uczciwy. Najsilniejszy negatywny efekt wystąpił w przypadku serca od mordercy. Profesor Hood wygłosił wykład na Cheltenham Science Festival. Opowiadał o pacjentach, którzy przekonywali go, że przez narząd utrzymywali psychiczną więź z dawcą. Niekiedy przejmowali ponoć jego wspomnienia czy upodobania. Niektóre zmiany psychologiczne [...] można doskonale wyjaśnić za pomocą fizjologii, ale sondaż przeprowadzony wśród chorych ujawnił, że ok. jeden na trzech przypisuje metamorfozę przejęciem osobowości dawcy. Naukowcy uważają, że jest to, oczywiście, wykluczone. Potwierdzono to zresztą w licznych badaniach.

Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Nowego Jorku w Albany opracowali przypominające bandaż urządzenie, które pozwala na ciągłe badanie narządów pobranych do przeszczepu. To metoda nieinwazyjna, dlatego nie wymaga ciągłego wkłuwania się i pobierania próbek płynów tkankowych. Zamiast tego na powierzchni organu są wypalane mikrootwory. To bardzo trudne utrzymać pobrane narządy w dobrym stanie przed transportem i przeszczepieniem – podkreśla James Castracane. Zespół Castracane'a stworzył niewielkie, płaskie urządzenie (ma ono powierzchnię ok. 2,5 centymetra kwadratowego), które wyposażono w 25 mikropodgrzewaczy. Po umieszczeniu na powierzchni organu do przeszczepu wypalają w jego zewnętrznej warstwie miniaturowe otworki o średnicy 1/5 ludzkiego włosa. Wszystko dzieje się w skali mikro. Gdybyśmy zrobili to samo na twojej skórze, nawet byś nie poczuł – wyjaśnia Anand Gadre. Z każdej dziurki wycieka ok. 1 ml płynu, który następnie dociera do umieszczonych w niby-bandażu czujników. Sensory określają poziom glukozy i mleczanów, bazując na różnicach w przewodzeniu prądu przez roztwór powstały po zmieszaniu próbek z enzymami. Każdy wypalacz działa tylko raz, a więc liczba pobranych próbek zależy od tego, w ile podgrzewaczy wyposażono urządzenie. Mleczany powstają, gdy mamy do czynienia z niedostatecznym ukrwieniem i zachodzi metabolizm beztlenowy, a jak wiadomo, narządy pobrane do transplantacji muszą wytrzymać jakiś czas bez dostaw krwi. Na razie przeprowadzono tylko testy laboratoryjne. Teraz Amerykanie zamierzają rozpocząć próby z nerkami krowimi.

Im więcej wiadomo o pacjencie przed wykonaniem zabiegów chirurgicznych czy radioterapii, tym większe szanse na ich udane zakończenie. Dlatego dużą wagę przykłada się do odpowiedniego planowania oraz doskonalenia narzędzi pomagających w takich przygotowaniach. Do takich narzędzi należy zaliczyć system opracowywany przez naukowców z Uppsala University. Dzięki niemu lekarze będą mogli dokładnie obejrzeć, a nawet dotknąć trójwymiarowego modelu badanego organu. W standardowych metodach obrazy uzyskiwane podczas badań mogą znacznie się różnić jakością. Jeśli dodać do tego indywidualne cechy anatomii poszczególnych pacjentów, łatwo zrozumieć problemy, jakie mają systemy komputerowe z wydobyciem danych istotnych dla prawidłowej diagnozy. Dlatego duże znaczenie ma możliwość wspomagania komputerów przez lekarzy, którzy wskazują "podejrzane" obszary do dalszej analizy. Wspomniany system ma dodatkowo wspomóc tę fazę przygotowań dzięki stereoskopowemu wyświetlaniu obrazu, zapewniającemu wrażenie głębi. Z kolei możliwość "dotykania" wirtualnego organu to zasługa konstrukcji specjalnego pióra które także ułatwia pracę w trzech wymiarach. Kolejna zaleta tworzonego systemu to możliwość szybkiego wyznaczenia objętości organu, a także określenie zmiany jego kształtu po zabiegu. Ta sama technika pozwoli m.in. szybciej wykrywać nowotwory piersi. Więcej informacji związanych z projektem można znaleźć w witrynie uczelni. Co ciekawe, jest tam dostępne także oprogramowanie używane przez naukowców.

W dziale egiptologicznym muzeum w Luwrze przechowuje się dwa ceramiczne słoje, w których znajdować się miały narządy wewnętrzne jednego z największych faraonów, Ramzesa II. Zespół naukowców z Uniwersytetu Ludwika Pasteura w Strasburgu pobrał ostatnio próbki, by zbadać ich autentyczność (Journal of Archaeological Science) i ostatecznie zakończyć trwające od ponad 100 lat spory. Okazało się, że same pojemniki z wyrytym imieniem władcy i inkantacjami do bóstw, Mut i jej męża Amona, są prawdziwe, ale w środku nie ma tkanek Ramzesa — opowiada szef akademików, chemik Jacques Connan. Chromatografia i spektrografia masowa wykazały obecność wonnych olejów. Wyprodukowano je z tłuszczu zwierzęcego oraz olejku sosnowego w 1035 roku p.n.e. plus minus 50 lat, czyli w Trzecim Okresie Przejściowym (zwanym też Późnym Nowym Państwem). Ramzes umarł w 1213 roku p.n.e., a więc 228-128 lat wcześniej. Connan uważa, że pierwotnie słoje były używane jako naczynia do przechowywania poświęconych "kosmetyków" w świątyni Ramzesa II. To rzeczywiście wyjaśniałoby obecność maści. Dopiero potem umieszczono w nich zabalsamowane organy. Musiał to być ktoś ważny, skoro się na to zdecydowano. Osoba ta zmarła w Okresie Ptolomejskim. Zawartość słojów zmieniała się więc co najmniej 2-krotnie. Kiedy w 1906 roku 4 naczynia, dwa nietknięte i dwa otwarte, trafiły do Luwru, historycy uważali, że kryją szczątki Ramzesa II. Lekarze z Lyonu wyjęli owiniętą w lnianą tkaninę zawartość słoja i znaleźli w środku tkankę mięśniową. Okazało się, że to serce. Biorąc pod uwagę inskrypcje z imieniem faraona, stwierdzono, że to jego tkanki. Nie wszyscy egiptolodzy byli jednak o tym przekonani. Dlaczego? Ponieważ serce to jedyny narząd pozostawiany wewnątrz ciała podczas przygotowań do życia pozagrobowego. Tot (Toth) musi je zważyć, by ocenić zasługi zmarłego. W 1985 roku znaleziono mumię Ramzesa II z sercem w klatce piersiowej i wtedy oczywiste stało się, że w ceramicznych naczyniach znajdują się szczątki innej osoby. Nigdy nie uda się chyba stwierdzić, kim ona była ani dlaczego pochowano ją w świątyni faraona...