Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'receptor' .
Znaleziono 33 wyników
-
Znaleziono dowody bezpośrednio łączące hormon melatoninę z cukrzycą typu 2. Jak donoszą naukowcy z Imperial College London (ICL), osoby, u których występują rzadkie mutacje w receptorze melatoniny, są w większym stopniu zagrożone cukrzycą typu 2. O tym, że zegar biologiczny i melatonina mogą mieć coś wspólnego z cukrzycą, świadczą też pośrednio wyniki wcześniejszych badań. Wykazano m.in., że ludzie, którzy pracują na nocne zmiany, znajdują się w grupie podwyższonego ryzyka cukrzycy typu 2. Poza tym gdy u ochotników przez 3 dni z rzędu zaburzano sen, zaczynali przejściowo wykazywać objawy cukrzycy. W ramach najnowszego studium akademicy z ICL odkryli, że u osób z 4 rzadkimi mutacjami w genie receptora melatoniny MT-2 ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 2. rośnie aż 6-krotnie. Ponieważ wydzielanie insuliny jest regulowane przez melatoninę, autorzy raportu opublikowanego w Nature Genetics uważają, że mutacje zaburzają związek między zegarem biologiczny a wyrzutem insuliny. Skutkiem tego są problemy z kontrolą poziomu glukozy we krwi. Odkryliśmy bardzo rzadkie warianty genów MT-2, które wywierają o wiele silniejszy wpływ niż znalezione wcześniej powszechniejsze wersje - wyjaśnia prof. Philippe Froguel. Na początku naukowcy z ICL oraz ich współpracownicy z Wielkiej Brytanii i Francji przyglądali się genowi MT-2 u 7.632 osób. Poszukiwali niezwykłych wariantów, które zwiększałyby ryzyko cukrzycy typu 2. W sumie odkryli 40 wariantów, w tym 4 bardzo rzadkie, ale kompletnie pozbawiające receptory zdolności reagowania na melatoninę. Następnie związek między mutacjami a cukrzycą potwierdzono na próbie kolejnych 11.854 badanych. Wpływ mutacji na działanie receptora MT-2 określano podczas eksperymentów na hodowlach ludzkich komórek.
-
Receptor cholesterolu w błonie komórkowej hepatocytów stanowi także bramę dla wirusów zapalenia wątroby typu C (HCV). Wcześniejsze badania pokazały, że cholesterol spełnia pewną rolę w zakażaniu wirusem HIV, stąd pomysł, że zaangażowany w utrzymanie równowagi cholesterolowej receptor NPC1L1 może brać udział w transportowaniu HCV do komórki. Receptor ten znajduje się w przewodach pokarmowych wielu gatunków, ale na wątrobie wyłącznie u ludzi i szympansów i tylko te dwa gatunki mogą zostać zainfekowane HCV. Zespół prof. Susan Uprichard z College'u Medycznego University of Illinois w Chicago wykazał, że blokowanie dostępu do NPC1L1 zapobiegało wnikaniu wirusa HCV do hepatocytów. Ezetymib to stosowany od kilku lat lek o działaniu hipolipemicznym. Hamuje wchłanianie egzogennego cholesterolu w jelicie. Ponieważ obiera na cel właśnie NPC1L1, akademicy dysponowali idealnym sposobem na przetestowanie roli receptora w zakażeniu wirusem zapalenia wątroby typu C. Przed, w czasie i po zaszczepieniu (inokulacji) hodowli komórkowych HCV naukowcy zastosowali ezetymib. Analogiczną procedurę zastosowano w odniesieniu do modelu mysiego. Okazało się, że ezetymib hamował zakażenie zarówno w hodowlach, jak i u gryzoni z przeszczepionymi ludzkimi komórkami wątroby. Co więcej, uniemożliwiał zainfekowanie przez wszystkie 6 typów HCV. Odkrycie jest bardzo ważne z terapeutycznego punktu widzenia. Inne leki przeciwwirusowe są toksyczne, dlatego nie można ich podawać zażywającym immunosupresanty pacjentom po przeszczepie wątroby. Z ezetymibem nie ma takiego problemu. Przewidujemy, że w przyszłości terapia HCV będzie polegała na podawaniu koktajlu leków, tak jak w przypadku AIDS - podsumowuje Uprichard.
-
"Trojańska" metoda na skuteczniejszą i mniej szkodliwą radioterapię
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Medycyna
Zespół z Georgia Health Sciences University (GHSU) opracował metodę na ograniczenie zdolności komórek nowotworu do reperowania śmiertelnych uszkodzeń DNA wywołanych radioterapią. Można w ten sposób zwiększyć skuteczność napromienienia, ograniczając przy tym skutki uboczne. Radioterapia to wspaniała metoda, problemem są efekty uboczne. Uważamy, że [nasz wynalazek] to metoda na wywołanie śmierci tej samej liczby komórek nowotworowych mniejszą dawką promieniowania lub użycie tej samej dawki i być może wyleczenie pacjenta, który wcześniej nie miał szans na wyzdrowienie - tłumaczy dr William S. Dynan. Napromienianie powoduje rozpad podwójnej helisy DNA. Ponieważ jednak z różnym poziomem promieniowania stykamy się praktycznie wszędzie - od jedzenia po powietrze i glebę - wszystkie komórki, w tym nowotworowe, dysponują mechanizmami zapobiegającymi śmiertelnemu rozbiciu DNA. Naukowcy z GHSU przezwyciężyli te naturalne mechanizmy, opakowując przeciwciała folanami, które z łatwością dostają się do większości komórek, zwłaszcza nowotworowych. Sporo komórek nowotworowych, w tym badanych przez Amerykanów komórek raka płuc, dysponuje dużą liczbą receptorów folanów, przez co to do nich trafia gros "ładunku". Wcześniej badania nad ograniczeniem szkodliwości radioterapii koncentrowały się na receptorach na powierzchni. Dynanowi zależało jednak na stworzeniu konia trojańskiego o bardziej bezpośrednim działaniu. Akademicy połączyli fragment przeciwciała ScFv 18-2 z folanami. Po związaniu z receptorem folanowa główka opakowania nakierowuje się na jądro komórkowe. Zmiana warunków chemicznych we wnętrzu komórki prowadzi do rozerwania wiązania między ScFv 18-2 a folanem, dzięki czemu przeciwciało może zaatakować regulatorowy region kinazy białkowej zależnej od DNA - enzymu przeprowadzającego naprawę uszkodzeń DNA. Łączymy docelową molekułę z transporterem - tłumaczy Dynan. Strategia ta obiera na cel jeden z kluczowych enzymów, dlatego naprawa staje się trudniejsza - uzupełnia Shuyi Li. Naukowy duet podkreśla, że w ten sposób bezpośrednio do komórek nowotworowych można dostarczyć dowolną ilość i liczbę leków. W przyszłości panowie zamierzają poszukać innych punktów dostępu do komórek oraz najskuteczniejszych form opakowania. Ponieważ zakończył się etap badań na hodowlach komórkowych, teraz rozpoczną się eksperymenty na zwierzętach. Podejście Dynana i Li naśladuje endocytozę. Pozwala ona na przetransportowanie do komórki np. białek, które ze względu na rozmiary nie dostałyby się tu inną drogą, muszą więc polegać na tworzeniu się wakuol. -
Choroby serca są silnie powiązane z otyłością i cukrzycą. Naukowcy uważają, że dzieje się tak, ponieważ wszystkie 3 obejmują przewlekły, lecz niezbyt intensywny stan zapalny. Szwajcarskie badania wydają się potwierdzać to przypuszczenie, ponieważ okazało się, że podawanie zmodyfikowanego kwasu żółciowego (INT-777) zapobiega miażdżycy. I to właśnie dzięki jego właściwościom przeciwzapalnym. Wiążąc się z receptorem TGR5 w błonie komórek jelit, INT-777 wzmaga wydzielanie glukagonopodobnego peptydu 1 (GLP-1). Sekrecja GLP-1 zachodzi zwykle pod wpływem jedzenia. Hormon pobudza wydzielanie insuliny. GLP-1 należy do grupy insulinotropowych hormonów jelitowych (tzw. inkretyn), które odgrywają ważną rolę w zakresie prawidłowego rozwoju i działania komórek beta wysp trzustkowych. Wydzielanie tych peptydów po doustnym obciążeniu glukozą warunkuje poposiłkowy wzrost wydzielania insuliny (efekt inkretynowy). Warto przypomnieć, że w ramach wcześniejszych eksperymentów szwajcarsko-włoski zespół w składzie Kristina Schoonjans i Johan Auwerx z Politechniki Federalnej w Lozannie oraz Roberto Pellicciari z Uniwersytetu w Perugii odkrył, że INT-777 chroni myszy karmione wysokotłuszczową paszą przed otyłością i cukrzycą. Ponieważ istnieją już leki dla diabetyków, które przedłużają aktywność GLP-1, ich połączenie ze wzmagającym wydzielanie GLP-1 zmodyfikowanym kwasem żółciowym stanowiłoby kuszącą terapeutycznie perspektywę. Analizując mechanizm działania INT-777, naukowcy zaczęli się zastanawiać, czy może on likwidować wszystkie stany zapalne, niezależnie od ich umiejscowienia w organizmie. Stąd pomysł, by zająć się miażdżycą. Dr Thijs Pols i Mitsunori Nomura (także z Politechniki w Lozannie) podali INT-777 myszom podatnym na miażdżycę. Okazało się, że znacznie ograniczono liczbę i wielkość powstających blaszek. W blaszkach miażdżycowych znajdują się makrofagi, dlatego wiedząc, że wywodzą się one z powstających w szpiku kostnym komórek prekursorowych, Szwajcarzy przeprowadzili dwa rodzaje przeszczepu szpiku: 1) od zdrowych myszy bez mutacji (typu dzikiego) oraz 2) gryzoni zmodyfikowanych w taki sposób, by nie występował u nich receptor TGR5 (związany z białkiem G receptor kwasu żółciowego). Okazało się, że tylko u osobników otrzymujących szpik zwierząt z 1. grupy leczenie INT-777 doprowadzało do zmniejszenia tworzenia się blaszek miażdżycowych. W ten sposób zdobyto dowód, że przeciwzapalne działanie INT-777 zachodzi za pośrednictwem receptora TGR5 w komórkach pochodzących ze szpiku.
-
Można leczyć wątrobę, oddziałując na receptory serotoniny
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Medycyna
Naukowcy z Newcastle University zidentyfikowali receptory serotoniny, które mogłyby stać się celem dla leków wspomagających naturalną regenerację wątroby. W chorobie wątroby zakres uszkodzenia tkanek zależy od względnego nasilenia procesów bliznowacenia (zwłóknienia) i regeneracji (powstawania nowych hepatocytów). Podczas badań na modelu mysim Brytyjczycy zademonstrowali, jak blokując tworzenie blizn, zapewnić przewagę regeneracji tkanek. Długotrwały proces zapalny prowadzi do nadmiernego gromadzenia elementów macierzy pozakomórkowej i zastępowania uszkodzonej tkanki tkanką łączną. Kluczową rolę w procesie włóknienia odgrywają wątrobowe komórki gwiaździste (ang. Hepatic stellate cells, HSC). Naukowcy z Newcastle odkryli, że HSC są instruowane przez serotoninę, by powstawało więcej tkanki łącznej, a zdrowa regeneracja uległa wyłączeniu. Identyfikacja receptorów 5-HT2B, za pośrednictwem których serotonina kontroluje HSC, daje możliwość manipulowania przebiegiem zdarzeń. Wyniki badań na mysim modelu choroby wątroby są obiecujące i sugerują, że związki obierające na cel 5-HT2B, które obecnie przechodzą testy kliniczne w odniesieniu do zaburzeń nastroju i nadciśnienia płucnego, mogą również znaleźć zastosowanie w terapii przewlekłych stanów zapalnych tego narządu - podsumowuje prof. Derek Mann. -
Zidentyfikowano warianty dwóch genów, które zwiększają ryzyko wystąpienia astmy. Dr Manuel Ferreira z Queensland Institute of Medical Research uważa, że odkrycia jego zespołu wskazują, że w terapii astmy sprawdzi się lek stosowany obecnie przy reumatoidalnym zapaleniu stawów (RZS). Dr Ferreira prowadzi największe australijskie studium genetyki astmy - Australian Asthma Genetics Consortium. […] Porównaliśmy DNA tysięcy chorych z astmą i osób, które na nią nie chorują. Po zestawieniu naszych wyników z rezultatami innych międzynarodowych badań zidentyfikowaliśmy dwa regiony DNA, które były stale różne u astmatyków i nieastmatyków: jeden znajduje się w genie receptora interleukiny 6 (IL6R) na chromosomie 1., a drugi w pobliżu genu GARP na chromosomie 11. Szczególnie interesujący jest ten pierwszy, ponieważ interleukina 6 pełni ważną rolę w układzie odpornościowym i procesie zapalnym. Jest związana z wieloma chorobami, w tym z reumatoidalnym zapaleniem stawów. Australijczycy uważają, że zaobserwowana różnica genetyczna powoduje, że astmatycy wytwarzają więcej interleukiny 6 niż nieastmatycy, przez co w ich drogach oddechowych rozwija się stan zapalny. Naukowcy uważają, że warto się zastanowić nad astmatycznymi testami klinicznymi leku stosowanego obecnie przy RZS, który blokuje receptory interleukiny 6. Wyniki badań zespołu Ferreiry ukazały się w prestiżowym piśmie The Lancet.
-
Naukowcom z Uniwersytetu Alaskańskiego w Fairbanks udało się opanować sztukę wprowadzania susła arktycznego w stan hibernacji na żądanie (Journal of Neuroscience). U hibernujących zwierząt znacznie spada tętno i przepływ krwi, przypominają więc ludzi z nagłym zatrzymaniem krążenia, tyle że u nich nie ma mowy o ewentualnych uszkodzeniach mózgu. Kelly Drew podkreśla, że zrozumienie neuroochronnych właściwości hibernacji być może pozwoli opracować lek czy terapię, które ocalą życie wielu osób po udarze lub zawale serca. U hibernujących zwierząt występuje torpor, czyli stan kontrolowanego obniżenia temperatury przez zwierzęta stałocieplne. Towarzyszy mu spowolnienie pracy serca i tempa przebiegu innych procesów fizjologicznych. Zużycie tlenu zmniejsza się do 1% zwykłej spoczynkowej przemiany materii. Susły arktyczne, tak jak inne zwierzęta i ludzie, wytwarzają adenozynę, która pełni wiele różnych ról, m.in. działa jako neuroprzekaźnik hamujący w ośrodkowym układzie nerwowym. Kiedy suseł zaczyna hibernować, a my stajemy się senni, dzieje się tak, gdyż adenozyna wiąże się z odpowiednimi receptorami – wyjaśnia Tulasi Jinka, główny autor badań. Biolog dodaje, że cząsteczka kofeiny jest na tyle podobna do adenozyny, że może się także wiązać z jej receptorami w mózgu, skutecznie hamując lub nawet odwracając skutki senności. Zaplanowaliśmy eksperyment, w ramach którego niehibernującym susłom arktycznym podawano substancję stymulującą receptory adenozynowe w mózgu. Spodziewaliśmy się, że wywoła ona hibernację. Podaliśmy też związek przypominający kofeinę, który miał pobudzić hibernujące zwierzęta – wyjaśnia Drew. Susły testowano 3 razy w ciągu jednego roku: 1) latem, kiedy nie hibernują, 2) na początku okresu hibernacyjnego oraz 3) w środku sezonu hibernacyjnego. Jeśli zwierzęta wprowadzały się przed badaniem w torpor, Jinka wszystkie budził, by sprawdzić, czy badana substancja wprowadzi je ponownie w stan hibernacji. By potwierdzić, że na wyniki nie wpływają jego oczekiwania, w identyczny sposób podawał zwierzętom placebo. Próby były ślepe, ponieważ nie wiedział, który roztwór jest który. Torpor wywołano u wszystkich 6 obudzonych w środku sezonu hibernacyjnego susłów, ale tylko u 2 z 6 w grupie z wczesnego okresu hibernacyjnego i u żadnego w czasie lata. Substancja kofeinopodobna odwracała torpor u wszystkich hibernujących susłów. Wykazaliśmy po raz pierwszy, że aktywacja receptorów adenozynowych wystarczy, by w sezonie hibernacyjnym wywołać torpor u susłów arktycznych – podsumowuje Jinka. Na razie Amerykanie nie wiedzą, jak pora roku zwiększa wrażliwość receptorów na adenozynę. Planowane są eksperymenty z adenozyną na szczurach, które pod względem genetycznym bardziej przypominają ludzi.
-
Pandy wielkie kojarzą się z zajadającymi się bambusem łagodnymi roślinożercami. Nie zawsze tak jednak było. Przed milionami lat przodkowie czarno-białych "misiów" gustowali również w mięsie. Stali się wegetarianami, gdy wyłączeniu uległ gen odpowiadający za wykrywanie smaku umami. Jianzhi Hang i zespół z University of Michigan ustalili, że Tas1r1 przestał działać ok. 4,2 mln lat temu. Analiza zapisu kopalnego wykazała, że pradziadowie pand porzucili mięso 7-2 mln lat temu. Amerykanie uważają, że byli do tego zmuszeni, ponieważ zmiany środowiskowe wyeliminowały wiele gatunków zwierząt, na które polowali. Gdy dieta prapand się zmieniła, gen Tas1r1 stał się zwyczajnie zbędny. Bez niego zwierzęta mogły nie chcieć jeść mięsa nawet wtedy, gdy znowu było go w bród. Receptory smakowe umami odpowiadają za wykrywanie białka. Reagują na jeden z aminokwasów - kwas glutaminowy. Występuje go dużo w mięsie, ale także w pomidorach, brokułach czy orzechach.
-
Śluz wydzielany w nosie zmienia postrzeganie zapachów. Ayumi Nagashima i Kazushige Touhara z Uniwersytetu Tokijskiego przeprowadzili eksperyment, w ramach którego pobierali od myszy nieco śluzu i dodawali do niego odorantów. Okazało się, że enzymy śluzu przekształcały chemicznie cząsteczki związków zapachowych. Substancje zawierające grupy chemiczne typowe dla aldehydów i estrów były przekształcane w kwasy i alkohole. W ciągu 5 minut 80% benzaldehydu, który odpowiada za zapach migdałów, zmieniało się w bezwonny kwas benzoesowy. Pojawiała się też delikatna woń alkoholu benzylowego, występującego m.in. w pewnych herbatach. Kiedy śluzową wydzielinę przegotowano, denaturując enzymy, reakcja nie zachodziła, a myszy zachowywały się inaczej w kontakcie z niezmienionymi zapachami. Japończycy mogli to dodatkowo potwierdzić, nagradzając gryzonie wodą z cukrem za wykrycie docelowej woni. Po zmieszaniu substancji zapachowej z inhibitorem enzymu zwierzęta nie reagowały na zapach, więc nie dostawały nagrody. Kłębuszki węchowe (łac. glomerulus olfactorius), do których docierają informacje z receptorów węchowych, również zachowywały się inaczej podczas stymulacji zmienionymi i niezmienionymi enzymatycznie zapachami. Od jakiegoś czasu wiedziano, że wydzielina śluzowa nie pełni funkcji wyłącznie nawilżacza i że znajdują się w niej białka i enzymy, transportujące cząsteczki zapachowe do receptorów. Teraz zaś okazało się, że enzymy mogą zmieniać odoranty przed dotarciem do komórek węchowych.
-
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.
-
Choć z mniejszą intensywnością, gazowane napoje działają na te same receptory w jamie nosowej, co chrzan czy musztarda (Journal of Neuroscience). Nasycenie dwutlenkiem węgla wywołuje dwa odrębne wrażenia. Sprawia, że coś wydaje się kwaśne, ale i palące. Wszyscy odczuwaliśmy to nieprzyjemne mrowienie w gardle, gdy za szybko przełknęliśmy gazowany napój. My, naukowcy, nie wiedzieliśmy jednak, które komórki i jakie cząsteczki w obrębie tych komórek odpowiadają za bolesne wrażenia towarzyszące piciu napoju z bąbelkami – opowiada prof. Emily Liman z Uniwersytetu Południowej Kalifornii. Wlewając nasyconą dwutlenkiem węgla solankę do naczynia z neuronami z obwodów czuciowych nosa i ust, Amerykanie stwierdzili, że gaz aktywuje tylko jeden rodzaj komórek – komórki wykrywające również musztardę. Dochodzi w nich do ekspresji genu TRPA1, który koduje białko będące kanałem jonowym neuronów nocyceptywnych, czyli bólowych. Okazało się, że komórki pozbawione TRPA1 dużo słabiej reagowały na CO2, a gdy gen wprowadzano do komórek niewrażliwych na dwutlenek, zaczynały na niego reagować. Skoro napoje gazowane mają coś wspólnego z bólem, czemu właściwie je pijemy? Choćby dlatego, że począwszy od XIX w. (1885 r.), badania wskazywały, że nasycanie CO2 ogranicza wzrost bakterii. Poza tym dla niektórych picie wody sodowej czy oranżady mogło być (i jest?) sposobem na wykazanie się odwagą. Jeszcze inni wspominają, że mrowienie działa na nich pobudzająco, w pewnym sensie bąbelki zastępują im więc kawę. Spożywanie napojów gazowanych powoduje nie tylko mrowienie. W 2009 r. zespół Charlesa Zukera z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego i Nicholasa Ryby z Narodowych Instytutów Zdrowia wykazał, że CO2 pobudza też receptory wykrywające kwaśny smak.
-
Zapach jaśminu koi zszargane nerwy równie skutecznie co walium, nie wywołując przy tym żadnych efektów ubocznych (Journal of Biological Chemistry). Podczas testów laboratoryjnych naukowcy ustalili, że woń i jej chemiczny zastępnik całkowicie wyciszały myszy, powodując, że przerywały one wszelką aktywność i siedziały cicho w kącie klatki z pleksiglasu. Zespół profesora Hannsa Hatta z Ruhr-Universität Bochum wyjaśnia, że pomiary elektrofizjologiczne wykazały, iż po przedostaniu z płuc do krwioobiegu cząsteczki zapachowe oddziaływały na neurony obszaru związanego z cyklem snu i czuwania za pośrednictwem receptorów neuroprzekaźnika o nazwie GABA, czyli kwasu γ-aminomasłowego. Można to postrzegać jako dowód na naukowe podstawy aromaterapii. Niemcy mają nadzieję, że uda im się wywołać silniejszy efekt, modyfikując strukturę chemiczną cząsteczek. Ekipa przetestowała wiele różnych zapachów, badając ich wpływ na receptory GABA zarówno myszy, jak i ludzi. Okazało się, że jaśmin zwiększał efekt GABA-ergiczny ponad 5-krotnie i działał równie mocno jak środki znieczulające czy tabletki nasenne, np. benzodiazepiny, których stosowanie może się jednak wiązać z uzależnieniem, upośledzeniem koordynacji, osłabieniem siły mięśniowej, depresją, niedociśnieniem i zawrotami głowy. Odkryliśmy nowy rodzaj modulatora receptorów GABA, który może być podawany przez rodziców za pośrednictwem dróg oddechowych. Nietrudno również wyobrazić sobie aplikowanie jaśminopochodnych cząsteczek w znieczuleniu [tutaj w grę wchodziłyby raczej iniekcje] i terapii lęku, pobudzenia oraz agresji czy w indukowaniu snu – opowiada Hatt. Hatt współpracował z doktor Olgą Siergiejewą i profesorem Helmutem Hassem z Uniwersytetu Heinricha Heinego w Düsseldorfie. Do badań wybrano gardenię jaśminowatą (Gardenia jasminoides), niewielki wiecznie zielony krzew z Chin i Japonii. Okazało się, że VC (od Vertacetal-coeur) i jego chemiczna odmiana PI24513 miały ten sam molekularny mechanizm działania i skuteczność, co barbiturany i propofol, lek stosowany m.in. do indukcji znieczulenia. Benzodiazepiny, barbiturany i propofol wiążą się z receptorami GABA w mózgu i zwiększają hamujący wpływ kwasu γ-aminomasłowego. Naukowcy przekonali się, że wymienione wyżej substancje i VC oraz I24513 wykorzystują ten sam mechanizm molekularny, pracując ze zmodyfikowanymi genetycznie myszami. Ich receptory GABA nie reagowały ani na propofol, ani na cząsteczki odpowiadające za zapach gardenii.
-
Początek dojrzewania kończy optymalny okres do nauki języka i niektórych zdolności przestrzennych. Amerykańscy badacze zauważyli, że w hipokampie, czyli części mózgu odpowiedzialnej za pamięć i uczenie, następuje wtedy wzrost ekspresji GABA-ergicznych receptorów alfa4-beta-delta (a4bd). Do pokwitania ekspresja tych receptorów utrzymuje się na niskim poziomie. Potem wzrost aktywności afa4-beta-delta obniża pobudliwość mózgu, a także upośledza uczenie przestrzenne, potrzebne m.in. do opanowania nowych gier komputerowych. Dr Sheryl Smith z SUNY Downstate Medical Center podkreśla, że efekt zwiększonej ekspresji receptora można znieść, podając neurosteroid o nazwie allopregnolon (w skrócie THP). Odkrycia sugerują, że ten wrodzony mechanizm mózgowy zmienia przebieg uczenia podczas dojrzewania, ale wydaje się, że wszystkiemu zaradzi łagodny stres [...]. Fizjolog i farmakolog sugeruje, że w takich okolicznościach warto rozważyć zastosowanie na etapie gimnazjum innych metod uczenia i motywowania. Istnieje realna szansa na stworzenie leku, który zwiększałby zdolność uczenia po zakończeniu pokwitania. Byłby on szczególnie użyteczny w przypadku młodzieży z zaburzeniami uczenia. W 2007 roku zespół Smith wykazał, że THP, hormon wydzielany w odpowiedzi na stres, działa w okresie pokwitania odwrotnie niż u dorosłych. W przypadku tych ostatnich pełni funkcję środka uspokajającego, a u nastolatków pobudza hipokamp. Wg specjalistów, w ten sposób można, przynajmniej częściowo, wytłumaczyć typowe dla tego wieku wahania nastroju.
-
Mimo iż receptory odpowedzialne za odczuwanie drobnych wibracji są znane od lat, dokładny mechanizm ich działania pozostawał przez wiele lat niejasny. Ich zagadkę rozwiązali dopero naukowcy z Centrum Medycyny Molekularnej im. Maxa Delbrücka (MDC): dr Jing Hu oraz prof. Gary Lewin. Jak donoszą na łamach czasopisma EMBO Journal, aktywność badanego przez nich receptora jest ściśle zależna od krótkiego białkowego łącznika pomiędzy samym receptorem oraz otaczającą go macierzą pozakomórkową. Receptor analizowany przez dr. Hu i prof. Lewina należy do tzw. mechanoreceptorów związanych z kanałami jonowymi, co oznacza, że ich aktywacja przez bodźce mechaniczne prowadzi do uwolnienia jonów określonych pierwiastków w reakcji (w tym przypadku są nimi właśnie drobne wibracje wierzchnich warstw skóry). Żadne z prowadzonych dotychczas badań nie potrafiły jednak wyjaśnić, dlaczego receptor ten nie jest w stanie działać sam, co sugerowało, że jego aktywność jest zależna od innego, nieznanego wówczas czynnika. Tajemniczego towarzysza udało się odkryć dopiero teraz. Dr Hu oraz prof. Lewin zidentyfikowali niewielkie białko, którego cząsteczki są z jednej strony umocowane w ścianie kanału jonowego, z drugiej zaś - zakotwiczone w macierzy pozakomórkowej (kompleksie złożonym m.in. z pochodnych białek i wielkocząsteczkowych węglowodanów wypełniającym przestrzeń pomiędzy komórkami). Jak wykazały testy in vitro zarówno na fragmentach mysiej skóry, jak i na hodowlach neuronów, aktywność receptora wibracji ustaje całkowicie po zniszczeniu cząsteczek odkrytego białka za pomocą odpowiednio dobranego enzymu. Zdolność do wykrywania drgań powraca dopiero po 12 godzinach, które są potrzebne na wytworzenie nowych cząsteczek badanej proteiny. Wiele wskazuje na to, że obniżenie produkcji lub trwałości odkrytego białka może prowadzić m.in. do upośledzenia dotyku występującego u osób starszych. Przeprowadzone badania mogą także pomóc osobom cierpiącym na różnego rodzaju zaburzenia objawiające się nadmierną wrażliwością nawet na delikatny kontakt ciał obcych z ich skórą.
-
Dolne odcinki układu pokarmowego dorosłych można stymulować związkami przypominającymi serotoninę, tak by wytwarzały nowe neurony jelitowego układu nerwowego. To szansa na odzyskanie zdrowia dla osób z wrodzonym bądź nabytym niedoborem/brakiem komórek nerwowych, który wywołuje wiele chorób (The Journal of Neuroscience). To pierwszy raz, kiedy leczenie preparatem serotoninopodobnym spowodowało dodawanie neuronów do jelitowego układu nerwowego – zaznaczają autorzy badań: Mintsai Liu i Michael D. Gershon z Columbia University. Kiedyś uznawano, że neurogeneza ma miejsce jedynie podczas rozwoju płodowego. Teraz wiadomo, że odbywa się głównie w dwóch rejonach dorosłego mózgu i jak się okazało, również w jelitowym układzie nerwowym (ang. enteric nervous system, ENS). Od ponad 40 lat naukowcy zdają sobie sprawę z tego, że jelita zawierają wysokie stężenia serotoniny (5-HT, 5-hydroksytryptaminy), która reguluje ich ruchy. Nic więc dziwnego, że opracowany niedawno lek na zaparcia i zespół jelita drażliwego Tegaserod obrał na cel receptory serotoniny typu 4. – 5-HT4. Są one sprzężone z białkami Gs, a ich aktywacja powoduje wzrost stężenia cAMP wewnątrz komórki. Amerykańskie studium wykazało, że receptory 5-HT4 i serotonina odgrywają ważną rolę w regulacji neuronów powstających w jelitach po urodzeniu. By udowodnić, że to prawda, naukowcy porównali neurogenezę u myszy pozbawionych tego typu receptorów z myszami wyposażonymi w nie. Gryzonie bez receptorów 5-HT4 miały prawidłową liczbę neuronów po urodzeniu, potem jednak przybywało ich znacznie mniej. Kiedy zwykłym zwierzętom podano lek stymulujący aktywność 5-HT4, sprzyjało to powstawaniu nowych neuronów enterycznych i chroniło już istniejące.
-
Dzięki odkryciu dokonanemu przez naukowców z Uniwersytetu Genewskiego uczyniono ważny krok na drodze do opracowania elektronicznych detektorów różnych stanów chorobowych. Uczeni zidentyfikowali w organizmach myszy receptor odpowiedzialny za zdolność tych zwierząt do wykrywania osobników cierpiących na choroby zakaźne lub związane z rozwojem stanu zapalnego. Niezwykła zdolność do identyfikowania osób lub zwierząt chorych na niektóre rodzaje schorzeń została stwierdzona u co najmniej kilku ssaków, m.in. u szczurów, myszy i psów. Dotychczas nie było jednak wiadomo, jaki rodzaj receptora odpowiada za tę umiejętność. Do wyszukania nowego, nieznanego jeszcze receptora wykorzystano metody genetyczne. Badacze analizowali ekspresję genów aktywnych w komórkach organu lemieszowego - niewielkiego narządu znajdującego się we wnętrzu jamy nosowej, odpowiedzialnego za wykrywanie feromonów. Przeprowadzone testy pozwoliły na zidentyfikowanie genów kodujących pięć białek pełniących funkcję receptorów dla peptydu formylowego - krótkiej sekwencji aminokwasów wytwarzanej m.in. przez bakterie, niektóre wirusy oraz komórki ludzkie objęte stanem zapalnym. Ich obecność w organizmie była znana już wcześniej, lecz nigdy dotąd nie wykazano ich obecności w narządzie lemieszowym. Rolę nowoodkrytego receptora potwierdzono w testach funkcjonalnych. Badacze zauważyli, że peptyd formylowy jest wydzielany z organizmów zwierząt wraz z moczem. Co więcej, udowodniono że myszy pozbawione opisywanych genów nie były w stanie wykryć osobników chorych, do czego były zdolne osobniki o niezmodyfikowanym DNA. Jeden z autorów odkrycia, prof. Ivan Rodriguez, ocenia, iż może ono zostać wykorzystane przez naukowców pracujących nad stworzeniem "elektronicznych nosów" zdolnych do wykrywania osób chorych np. na podstawie analizy moczu. Co prawda urządzenie takie nie byłoby w stanie określić typu choroby, na którą cierpi dana osoba, lecz bez wątpienia byłoby ono wartościowym narzędziem pozwalającym na oddzielenie osób chorych od zdrowych.
-
Psycholodzy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Fullerton znaleźli wskazówki genetyczne, dzięki którym można stwierdzić, w jakim mniej więcej wieku dana osoba przeżyje swój pierwszy raz. Nancy Segal, szefowa zespołu, zaznacza, że nie chodzi o gen, w którym zapisano by konkretną datę, ale o zestaw dziedzicznych cech wpływających na zachowanie, np. na impulsywność. Amerykanie przeprowadzili studium z udziałem rozdzielonych po porodzie bliźniąt. Segal wyjaśnia, że za pomocą genów można wyjaśnić jedną trzecią zmienności w zakresie wieku odbycia pierwszego stosunku płciowego. Średnia wyliczona dla tej konkretnej grupy wynosiła nieco ponad 19 lat. Badając bliźnięta (48 par wychowywanych osobno i 23 bliźnięta występujące bez pary, w pojedynkę), ekipa z Uniwersytetu Kalifornijskiego mogła ocenić oczyszczony z wpływów środowiskowych stopień oddziaływania genów na wczesny rozwój seksualny. Nie da się jednak zaprzeczyć, że konserwatywne normy społeczne opóźniają wiek inicjacji, dlatego też zapewne Segal zauważyła, że efekt genetyczny osłabiał się w przypadku bliźniąt urodzonych przed 1948 r., gdy porównywano je z osobami poczętymi w latach 60. lub później. Okazało się też, że kobiety, które w domu czuły się nieszczęśliwe lub niespełnione, prędzej rozpoczynały współżycie płciowe. Inni naukowcy stwierdzili wcześniej, że wersja genu kodującego receptor dopaminy (DRD4) ma związek z wiekiem inicjacji. Kolejny zespół stwierdził zaś, że ten sam wariant wpływa na impulsywne i ryzykowne zachowania.
-
Do tej pory pamięć wiązano ze wzmacnianiem połączeń między określonymi grupami neuronów. Teraz dr Don Cooper z University of Texas Southwestern Medical Center odkrył, że komórki nerwowe z przedniej części mózgu mogą przez krótki czas – minutę, a może dłużej - przechowywać informacje "na własną rękę". Amerykanom udało się zidentyfikować specyficzny sygnał, który leży u podłoża niestałej pamięci komórkowej. W ten właśnie sposób mózg przechowuje dane potrzebne mu jedynie przez chwilę. Wg Coopera, spostrzeżenie to ma duże znaczenie dla zrozumienia zaburzeń uwagi, uzależnień oraz wywołanej stresem utraty pamięci. Trwałe wspomnienia to skutek oddziaływania jednego z neuroprzekaźników – kwasu glutaminowego. Aktywuje on kanały jonowe neuronów i w ten sposób reorganizuje i wzmacnia połączenia między nimi. Ponieważ uruchomienie i zatrzymanie tego procesu to kwestia minut, a nawet godzin, naukowcy spekulowali, że funkcje pamięci buforowej musi spełniać inny mechanizm. Zespół badaczy zauważył, że trwające mniej niż sekundę wyładowanie na wejściu neuronu włącza pamięć komórkową, czyli proces zwany metabotropową transmisją glutaminianową. Umożliwia to mózgowi zarządzanie szybko zmieniającymi się informacjami, dzięki temu jesteśmy także istotami wielozadaniowymi. Cooper przyrównuje nowo odkryty mechanizm do pamięci RAM komputera. Naukowcy z Dallas zidentyfikowali u myszy metabotropowy receptor glutaminergiczny mGluR5, który po aktywowaniu uruchamiał kaskadę sygnałów, a pamięć utrzymywała się dzięki jonom wapnia. Aktywność pojedynczych neuronów monitorowano za pomocą nanoelektrod. Amerykanom zależało również na zbadaniu działania pamięci komórkowej u osób uzależnionych. Aby móc się skoncentrować i podjąć szybką decyzję na podstawie danych dostępnych w pamięci roboczej, potrzebne jest optymalne stężenie dopaminy. Poziom tego neuroprzekaźnika wzrasta jednak znacznie po zażyciu narkotyku, co utrudnia funkcjonowanie poznawcze. Gdy psychiatrzy zastosowali eksperymentalny lek oddziałujący na receptory dopaminowe określonego typu, krótkotrwałe ślady pamięciowe stawały się mniej podatne na wyeliminowanie. Po uzależnieniu zwierząt od kokainy okazało się, że narkotyk obniżył aktywację w komórkach związanych z pamięcią buforową. Pobudzenie układu dopaminergicznego poprzez podanie jeszcze większej ilości dopaminy nie wpłynęło w żaden sposób na zdolność skoncentrowania się. W przyszłości badacze z Centrum Medycznego zamierzają zidentyfikować kanały jonowe zaangażowane w utrzymywanie i odtwarzanie śladów pamięciowych. Możliwość manipulowania molekularnymi składowymi pamięci to szansa na stworzenie leków nowej generacji.
-
Jeden z receptorów reagujących na składniki marihuany budzi nadzieję na stworzenie nowej generacji leków przeciwbólowych. Przeprowadzone badania pozwalają wierzyć, że możliwe będzie wykorzystanie go do uśmierzenia bólu bez wywoływania efektu psychoaktywnego. Autorami odkrycia są naukowcy z Imperial College London. Prowadzili oni badania nad białkiem CB2, jednym z receptorów reagujących na aktywny składnik marihuany, tetrahydrokannabinol (THC). Od pewnego czasu wiadomo było, że proteina ta występuje w wielu tkankach, lecz brakowało precyzyjnych informacji na temat jej wytwarzania w komórkach układu nerwowego. Przeprowadzona analiza wykazała, że CB2 pojawia się w neuronach czuciowych, lecz nie jest obecny w mózgu. Co więcej, udowodniono, że jego aktywacja jest w stanie powstrzymać ból, lecz z uwagi na jego nieobecność w mózgu nie powinien powodować jakiejkolwiek reakcji ze strony centralnego układu nerwowego. Oznacza to, że związki zdolne do wybiórczej aktywacji receptora CB2 powinny działać skutecznie jako środki przeciwbólowe bez wywoływania objawów charakterystycznych dla przyjmowania marihuany. Dotychczas większość badań skupiała się na innym receptorze, zwanym CB1, uznawanym za najistotniejszy dla reakcji organizmu na "trawkę". Badacze potwierdzali wielokrotnie, że jego aktywacja powoduje uśmierzenie bólu, lecz z uwagi na jego obecność w mózgu powodował on liczne objawy uboczne, takie jak uzależnienie czy zaburzenia percepcji. Były one nie do zaakceptowania z punktu widzenia bezpieczeństwa przyjmowania leków. Badania nad receptorem CB2 przyniosły, na szczęście, bardziej obiecujące rezultaty. Odpowiednio dobrany związek, pozwalający na uniknięcie aktywacji CB1, może się okazać bardzo pomocny w leczeniu bólu związanego np. z zapaleniem kości czy uszkodzeniem nerwów w wyniku stanu zapalnego. Stosowanie marihuany w celu uśmierzania bólu nie jest niczym nowym. Jak tłumaczy zaangażowany w badania prof. Praveen Anand, choć konopie indyjskie są najbardziej znane jako nielegalny środek psychoaktywny, ludzie od setek lat używali ich w celach leczniczych. Królowa Wiktoria dodawała je do herbaty, by leczyć się z bólów menstruacyjnych, a ludzie cierpiący z powodu licznych chorób potwierdzają, że konopie pomagają osłabiać ich objawy. Jeden z gigantów rynku farmaceutycznego, firma GlaxoSmithKline, zsyntetyzował już związek zdolny do wybiórczej aktywacji receptora CB2. Obecnie trwają starania o przeprowadzenie prób klinicznych, które mogłyby doprowadzić do wprowadzenia opracowanego specyfiku na rynek.
-
Przeszczep szpiku kostnego wykonany w celu wyleczenia białaczki pozwolił 42-letniemu Amerykaninowi nie tylko na wyleczenie nowotworu, lecz najprawdopodobniej wyeliminował także wirusa HIV z jego organizmu. Wielu badaczy twierdzi, że zdobyte doświadczenie stanie się przełomem w walce z "dżumą XXI wieku". Bohaterami niezwykłej historii są: niemiecki hematolog Gero Huettler oraz jego pacjent amerykańskiego pochodzenia, którego nazwiska nie podano. Niezwykły zabieg, wymagający wykorzystania wiedzy z pogranicza onkologii, transplantologii i genetyki, najprawdopodobniej pozwolił na całkowite wyleczenie mężczyzny z infekcji wirusem HIV. Od momentu wykrycia obecności patogenu do przeszczepu minęło aż 10 lat, lecz od czasu nowatorskiej terapii nie wykryto w jego organizmie obecności wirusa. Każdego dnia byliśmy przygotowani na złe wyniki - przyznaje Huettler. Na szczęście, pomimo upływu 20 miesięcy od zabiegu, wiadomości na temat zdrowia Amerykanina są optymistyczne. I choć nie ma stuprocentowej pewności, że zakażenie nie powróci, wielu badaczy jest zachwyconych efektem leczenia. Sekretem powodzenia terapii była mutacja w komórkach macierzystych przeszczepianego szpiku kostnego. Pacjent może mówić o prawdziwym szczęściu w nieszczęściu, gdyż rozwój białaczki w jego organizmie wymusił przeszczep szpiku, który z kolei zapobiegł rozprzestrzenianiu się HIV. Dawca narządu był nosicielem mutacji w obu kopiach genu CCR5, kodującego białko potrzebne do wnikania wirusa do komórek krwi. Bez interakcji z prawidłową (niezmutowaną) proteiną HIV jest niezdolny do ataku. Oznacza to, że pomimo iż wirus był obecny w organizmie, nie był on w stanie zainfekować komórek. Prowadziło to najprawdopodobniej do stopniowego zaniku zakażenia. Sam dr Huettler przyznaje, że nie planował takiego rozwoju wydarzeń, lecz postanowił wykorzystać okazję. Przez przypadek przeczytałem o tym [mowa o efektach mutacji - red.] w 1996 roku. Zapamiętałem to i pomyślałem, że to może zadziałać. Zanim doszło do transplantacji, własny szpik kostny Amerykanina został całkowicie zniszczony za pomocą kombinacji promieniowania jonizującego oraz leków. Gdy unieszkodliwiono układ odpornościowy pacjenta, przeszczepiono komórki szpiku posiadające w swoim genomie zbawienne uszkodzenie informacji genetycznej. Jednocześnie, w trosce o bezpieczeństwo przeszczepianego materiału, całkowicie odstawiono terapię przeciwwirusową. Ryzykowne podejście do terapii opłaciło się, gdyż po dwudziestu miesiącach od zabiegu w organizmie mężczyzny wciąż nie wykryto śladów wirusa. Trzeba jednak przyznać, że biorca przeszczepu miał szczęście, przy którym nawet "szóstka" w totolotku to drobiazg. Oprócz trudności w dobraniu pary dawca-biorca dodatkową trudnością był fakt, iż zaledwie jeden na tysiąc Europejczyków i Amerykanów nosi mutację w genie CCR5. To nie pierwszy raz, gdy przeszczep szpiku pozwolił na zwalczenie AIDS lub infekcji HIV. Pomiędzy latami 1982 i 1996 podobny eksperyment udał się co najmniej dwukrotnie. Wówczas jednak przyczyna powodzenia terapii nie była znana. Czy była nią właśnie zbawienna mutacja? Być może nie dowiemy się tego już nigdy. A co czeka nas w przyszłości? Badacze są ostrożni w ogłaszaniu odnalezienia "lekarstwa na AIDS" i zwracają uwagę na konieczność przeprowadzenia dalszych badań. Mimo to trzeba przyznać, że osiągnięty przez dr. Huettlera sukces jest niebywały. Być może w przyszłości uda się modyfikować materiał genetyczny komórek macierzystych w taki sposób, by przeszczep zawierał wyłącznie komórki odporne na infekcję. Jeżeli jednak kiedykolwiek będzie to możliwe, na pewno nie stanie się to wcześniej niż za kilkanaście lat.
-
Dzieci bardziej cieszą się z prezentów niż dorośli. Teraz już wiadomo, że w grę wchodzi nie tylko rutyna. Wykazano bowiem, iż u młodszych osób obszary mózgu przetwarzające informacje na temat nagrody uaktywniają się w dużo większym stopniu (Proceedings of the National Academy of Sciences). Doktorzy Karen Berman i Jean-Claude Dreher z amerykańskiego Narodowego Instytutu Zdrowia Psychicznego posłużyli się dwoma metodami obrazowania mózgu: funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI) i pozytonową tomografią emisyjną (radioznacznikiem była w tym przypadku fluorodopa). W ten sposób sprawdzali, jakie obszary mózgu są stymulowane przez nagrodę i obietnicę nagrody u młodszych i starszych dorosłych. Za prawidłowe funkcjonowanie układu nagrody odpowiada dopamina. Wiadomo zaś, że starzenie zmniejsza zarówno liczbę receptorów, jak i transporterów tego neuroprzekaźnika. Gdy podczas eksperymentu 20 dwudziestokilkulatkom i 13 sześćdziesięciokilkulatkom dano możliwość zagrania na komputerze "na automatach", a następnie wypłacono nagrodę, u tych drugich centra motywacyjne rozświetliły się w mniejszym stopniu. Berman zaznacza, że dzięki tego typu badaniom nie tylko zdobywamy wiedzę na temat normalnego procesu starzenia, ale także dowiadujemy się czegoś o zaburzeniach związanych z układem dopaminergicznym, np. schizofrenii, uzależnieniu od hazardu, narkotyków czy chorobie Parkinsona. W momencie przewidywania nagrody u młodych uczestników studium uaktywniły się 3 obszary układu nagrody: 1) prążkowie (striatum), 2) zakręt obręczy oraz 3) rejon w lewym płacie ciemieniowym. U starszych ochotników uaktywniał się tylko trzeci z wymienionych obszarów. Ponieważ dopamina jest szczególnie istotna dla prążkowia, wg Berman, zaobserwowane zjawisko świadczy o postępującej z wiekiem degeneracji układu dopaminergicznego. Gdy wolontariusze dostawali nagrodę pieniężną do ręki, u osób tuż po dwudziestce uaktywniały się kora ciemieniowa i czołowa. U sześćdziesięciolatków pobudzenie było sporo słabsze.
-
Eksperci z Uniwersytetu Nottingham opracowali technikę, która może zrewolucjonizować biologię molekularną. Dzięki zastosowaniu superczułego mikroskopu i światła laserowego są w stanie obserwować w czasie rzeczywistym pojedyncze cząsteczki leku docierające do komórek. Badacze skupili się na analizie aktywności receptora adenozynowego A3 - białka na powierzchni komórek umożliwiającego komórce rozpoznanie cząsteczek adenozyny (ważnej substancji przeciwzapalnej) i odpowiednią reakcję na jej obecność. Można jednak wierzyć, że dzięki odpowiednim modyfikacjom będzie można używać opracowanej metody także do analizy aktywności innych receptorów. Receptor adenozynowy A3, zlokalizowany w mikroskopijnych strukturach błony komórkowej zwanych mikrodomenami, odgrywa istotną rolę w hamowaniu rozwoju stanu zapalnego. Jego aktywacja za pomocą leków jest skuteczną metodą ograniczającą szkody spowodowane m.in. niedokrwieniem serca czy reumatoidalnym zapaleniem stawów. Ze względu na rozmiary mikrodomen dotychczas nie była jednak możliwa bezpośrednia obserwacja działania leczniczych substancji. Metoda opracowana na Uniwersytecie Nottingham umożliwia, po raz pierwszy w historii, wykonanie tak precyzyjnej analizy. Technika działa w oparciu o zjawisko fluorescencji. Naukowcy połączyli cząsteczki badanego leku ze specjalnymi "znacznikami" i dodali je do komórek. Dzięki zastosowaniu techniki zwanej fluorescencyjną spektroskopią korelacyjną możliwa była obserwacja mikroskopowa świecenia badanych cząsteczek pod wpływem ich oświetlania przez laser. Osiągnięto przy tym niespotykaną dotąd precyzję - zastosowanie nowej metody pozwoliło na obserwację pojedynczych molekuł leku. Co więcej, możliwa była analiza interakcji preparatu z mikrodomenami w czasie rzeczywistym. Obecnie badacze skupiają się przede wszystkim na analizie receptora adenozynowego A3, lecz oceniają, że możliwe jest również zastosowanie fluorescencyjnej spektroskopii korelacyjnej do obserwacji różnego rodzaju związków chemicznych. Pozwoliłoby to na uzyskanie znacznie dokładniejszych informacji na temat kinetyki interakcji różnych substancji chemicznych z powierzchnią komórek, a to z kolei ułatwiłoby zdobywanie wiedzy na temat wielu znanych leków i pracę nad nowymi.
-
Przywykliśmy do mówienia o fizjologicznej zdolności do odczuwania czterech smaków: słodkiego, słonego, gorzkiego i kwaśnego. Wiele osób przypomina także o smaku "umami" pochodzącym od kwasu glutaminowego. Tymczasem badacze z Monell Chemical Senses Center (MCSC) w Filadelfii donoszą o odkryciu nowego rodzaju kubków smakowych, odpowiedzialnych za wykrywanie wapnia. Autorami odkrycia, o którym poinformowano podczas spotkania Amerykańskiego Stowarzyszenia Chemicznego, jest zespół pod przewodnictwem dr. Michaela G. Tordoffa. Badacze udowodnili, że na języku myszy istnieją receptory odpowiedzialne za wykrywanie wapnia. Ponieważ geny kodujące te receptory istnieją także u człowieka, jest bardzo możliwe, że my także jesteśmy w stanie poczuć ten smak. Jak tłumaczy dr Tordoff, odkrycie może okazać się istotne dla zdrowia ludzi: ludzie nie spożywają takiej ilości wapnia, jaką zalecają dietetycy. Jednym z powodów tego zjawiska jest fakt, że pokarmy bogate w wapń są dla wielu osób niesmaczne. Odpowiednia manipulacja smakiem takich pokarmów może pomóc osobom z niedoborem wapnia spożywać większe ilości tego kluczowego składnika. Dzięki zrozumieniu, w jaki sposób wapń jest wykrywany w jamie ustnej, możemy ułatwić jego spożywanie dzięki osłabieniu tego nieprzyjemnego smaku. Możemy nawet zastosować środki farmaceutyczne, które poprawią smak tego składnika. Eksperyment polegał na badaniu 40 szczepów myszy laboratoryjnych w celu oceny ich zainteresowania pokarmami zawierającymi badany pierwiastek. Jak tłumaczy dr Tordoff, większość myszy nie lubi wapnia, ale znaleźliśmy bardzo nietypowy szczep, który pił jego roztwór bardzo łapczywie. Dzięki porównaniu genów tego szczepu z innymi byliśmy w stanie zidentyfikować dwa geny odpowiedzialne za odczuwanie smaku wapnia. Zespół z MCSC użył metod inżynierii genetycznej, by zidentyfikować dwa receptory związane z wykrywaniem tego pierwiastka zlokalizowane na języku. Jeden z nich to białko CaSR (ang. Calcium Sensing Receptor - receptor wykrywający wapń), znany wcześniej z obecności w przytarczycach, nerkach, mózgu i przewodzie pokarmowym. Dotychczas nie stwierdzono jednak jego obecności w jamie ustnej. Drugie z odkrytych białek to receptor T1R3, będące, ku zaskoczeniu badaczy, fragmentem receptora... dla smaku słodkiego. Na razie nie wiadomo na pewno, czy ludzie także posiadają odkrytą u myszy zdolność. Mogłoby to być jednak istotne odkrycie, gdyż wapń jest pierwiastkiem niezwykle istotnym dla zdrowia człowieka. Jest ważny nie tylko dla kondycji naszych kości, lecz także dla funkcjonowania mięśni, układu sercowo-naczyniowego czy procesów takich, jak krzepnięcie krwi. Najprawdopodobniej ochrania nas także przed rozwojem niektórych nowotworów. Rekomendowana dawka wapnia to około 1200 miligramów dziennie dla młodych dorosłych, lecz około 70% mężczyzn i aż 90% kobiet nie spożywa go w dostatecznej ilości. Dlaczego? Odpowiedź jest prosta: wapń smakuje "wapniowo", komentuje Tordoff. Nie ma lepszego słowa. Jest gorzki, może nieco kwaśny. Ale jest jednocześnie czymś znacznie więcej, bo istnieją receptory wyspecjalizowane w wykrywaniu wyłącznie wapnia. Tordoff zauważa pewne zróżnicowanie w odczuwaniu smaku produktów zawierających wapń: w wodzie pitnej jest całkiem przyjemny, ale na przy wyższych stężeniach zaczyna być coraz bardziej niesmaczny. Produkty mleczne, które zawierają spore ilości tego pierwiastka, nie mają tak wyraźnego smaku, gdyż zawarty w nich wapń jest związany z tłuszczami i białkami, co zapobiega jego wykryciu przez język. Badacz wierzy, że przeprowadzenie dalszych badań nad odkrytym receptorem i uzyskanie wiedzy na temat modyfikacji jego funkcjonowania może być bardzo istotne z punktu widzenia dietetyki. Nie mówię, że ludzie nie mogą przyjmować tabletek, by przyjmować dostateczną ilość wapnia, ale spożywanie prawdziwych pokarmów to wielka przyjemność. W przypadku soli, słodyczy i tłuszczu, potrzebne jest zmniejszenie przyjmowania bez wpływu na smak potraw. Jeśli zaś chodzi o wapń, problemem jest to, że nie jest dostatecznie jadalny.
-
W mózgach myszy zidentyfikowano mechanizm, który odpowiada za wystąpienie depresji poporodowej. To nadzieja dla kobiet, które zmagają się baby bluesem. Studium zostało częściowo sfinansowane przez amerykański Narodowy Instytut Zdrowia Psychicznego (NIMH). W eksperymentach wykorzystano genetycznie zmodyfikowane gryzonie. Pozbawiono je białka niezbędnego do przystosowania się do skokowych zmian stężenia hormonów w okresie ciąży i połogu. Po urodzeniu młodych myszy ze sztucznie wytworzonym niedoborem pewnej proteiny zachowywały się podobnie jak kobiety z depresją i zaniedbywały swoje potomstwo. Podanie leku, który przywracał działanie białka, znosiło objawy i zmniejszało śmiertelność młodych – opowiada dr Istvan Mody z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (Neuron). Wcześniej naukowcy sądzili, że za baby bluesa odpowiadają skokowe zmiany poziomu estrogenu i progesteronu, lecz okazało się, że gdy nimi manipulowano, symptomy depresji występowały wyłącznie u kobiet z wcześniejszą historią choroby. Stało się jasne, że musi chodzić o coś bardziej skomplikowanego. Hormony płciowe wpływają na mózg za pośrednictwem hamującego neuroprzekaźnika GABA. Kwas gamma-aminomasłowy pomaga zmniejszyć aktywność neuronów. Mody i jego współpracownik Maguire zauważyli, że w ciąży i okresie okołoporodowym element receptora GABA-ergicznego, podjednostka delta, bardzo się zmienia. Aby sprawdzić, czy może chodzić właśnie o to, Amerykanie wyhodowali myszy pozbawione genu kodującego podjednostkę delta. Badali je w sytuacjach, które podobnie jak u ludzi mogą wywoływać lęk i depresję. Po wydaniu na świat młodych samice były ospałe i rzadziej starały się sprawić sobie przyjemność. Odrzucały też potomstwo i nie budowały odpowiednich gniazd. Wszystko wracało do normy, gdy gryzoniom podawano lek o nazwie THIP. Przywraca on prawidłową funkcję receptorów, mimo że nadal nie ma w nich sprawnie działającej podjednostki delta.
-
Szczepionka przeciw rakowi piersi wzbudza wielkie nadzieje
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Medycyna
Szczepionka terapeutyczna przeciwko rakowi piersi, która przechodzi obecnie testy kliniczne, osiąga bardzo pozytywne wyniki. Choć jest jeszcze zbyt wcześnie na wydawanie ostatecznych opinii, już teraz nadzieje pokładane w tym leku są ogromne. Badany środek należy do tzw. szczepionek terapeutycznych. W przeciwieństwie do znanych powszechnie szczepionek profilaktycznych (należą do nich m.in. te zapobiegające chorobom zakaźnym), ten typ preparatu podawany jest pacjentowi dopiero w momencie wykrycia choroby. Celem takiej terapii jest, podobnie jak w przypadku tradycyjnej szczepionki, wywołanie u chorego reakcji odpornościowej przeciwko pojawiającym się w organizmie "niechcianym" cząsteczkom (w tym wypadku są to białka charakterystyczne dla nowotworu, które "wyznaczają" komórki przeznaczone do eliminacji). Dzięki temu możliwe jest wywołanie odpowiedzi immunologicznej przeciwko molekułom, które wcześniej nie zostały "dostrzeżone" przez organizm jako obiekt do zniszczenia. W przypadku testowanej szczepionki, która otrzymała nazwę NeuVax, celem reakcji organizmu jest białko HER2/neu (zwane też ErbB). Jest ono naturalnym i potrzebnym składnikiem błony komórek nabłonka gruczołowego, lecz w około 30% przypadków raka piersi pojawia się na komórkach w zbyt dużej ilości (sytuację taką nazywamy nadekspresją). HER2 służy jako receptor dla białkowego czynnika wzrostu tkanki nabłonkowej, występującej m.in. w piersiach. Gdy receptora jest na pojedynczej komórce zbyt wiele, odbiera ona zbyt silnie sygnał stymulujący ją do podziału. Jeżeli dołączą do tego inne niekorzystne czynniki, pojawia się ryzyko rozwoju nowotworu. Niestety, chore z nadekspresją ErbB mają przeważnie niższą szansę przeżycia od pozostałych pań cierpiących z powodu raka piersi. Przeprowadzone badanie objęło 163 kobiety cierpiące na raka piersi. Co ciekawe, nie stwierdzono prostej zależności pomiędzy liczbą cząsteczek receptora na komórkach nowotworowych a skutecznością szczepionki. Zauważono nawet odwrotną korelację: na terapię najlepiej reagują te pacjentki, u których poziom receptora jest średni lub niski. Na razie nie jest znana dokładna przyczyna tego zjawiska. Wyniki badań są spektakularne. Spośród wszystkich badanych pań, u których poziom ekspresji HER2/neu był niski lub średni, nie stwierdzono ani jednego (!) przypadku śmierci w ciągu 30 miesięcy od rozpoczęcia testów. Wśród kobiet ze stwierdzonym wysokim poziomem tego białka liczba przypadków śmiertelnych spadła o 50% w stosunku do grupy kontrolnej, tzn. osób przyjmujących placebo. Spadła także o niemal połowę liczba nawrotów choroby nowotworowej. Ważne jest także bezpieczeństwo nowatorskiej terapii - lekarze nadzorujący testy podkreślają, że tolerancja dla leku jest równie dobra, jak dla dowolnej innej szczepionki. Nie stwierdzono także odpowiedzi immunologicznej przeciwko zdrowym tkankom. Jeżeli powyższe wyniki zostaną potwierdzone w dalszych badaniach, będzie to oznaczało poważny postęp w porównaniu do dotychczas stosowanych terapii. Właścicielem licencji na NeuVax jest amerykańska firma biotechnologiczna Apthera. Obecnie podejmowane są starania w celu rozpoczęcia tzw. III fazy badań klinicznych. Ma ona objąć siedemset kobiet leczonych w kilku szpitalach. Jeżeli wszystko pójdzie dobrze, istnieje szansa na pomyślną rejestrację produktu i wprowadzenie go na rynek już za kilka lat.