Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'serce' .
Znaleziono 77 wyników
-
Serce nie jest w stanie regenerować się po uszkodzeniu. Dlatego dla kardiologii i kardiochirurgii ważne są wysiłki specjalistów z dziedziny inżynierii tkankowej, którzy usiłują opracować techniki regeneracji mięśnia sercowego, a w przyszłości stworzyć od podstaw całe serce. To jednak trudne zadanie, gdyż trzeba odtworzyć unikatowe struktury, przede wszystkim zaś spiralne ułożenie komórek. Od dawna przypuszcza się, że to właśnie taki sposób organizacji komórek jest niezbędny do pompowania odpowiednio dużej ilości krwi. Bioinżynierom z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences udało się stworzyć pierwszy biohybrydowy model komory ludzkiego serca ze spiralnie ułożonymi komórkami serca i wykazać przy tym, że przypuszczenia były prawdziwe. To właśnie takie spiralne ułożenie komórek znacząco zwiększa ilość krwi przepompowywanej przy każdym uderzeniu serca. To ważny krok, który przybliża nas do ostatecznego celu, jakim jest zbudowanie od podstaw serca zdatnego do transplantacji, mówi profesor Kit Parker, jeden z głównych autorów badań. Z ich wynikami możemy zapoznać się na łamach Science. Fundamenty dla obecnych osiągnięć amerykańskich naukowców położył 350 lat temu angielski Richard Lower. Lekarz, wśród którego pacjentów znajdował się król Karol II, jako pierwszy zauważył i opisał w Tractatus de Corde, że włókna mięśnia sercowego ułożone są w kształt spirali. Przez kolejne wieki naukowcy coraz więcej dowiadywali się o sercu, jednak badanie spiralnego ułożenia jego komórek było bardzo trudne. W 1969 roku Edward Sallin z Wydziału Medycyny University of Alabama wysunął hipotezę, że to właśnie spiralne ułożenie komórek pozwala sercu na tak wydajną pracę. Jednak zweryfikowanie tej hipotezy nie było łatwe, gdyż bardzo trudno jest zbudować serca o różnych geometriach i ułożeniu włókien. Naszym celem było zbudowanie modelu, na którym będziemy w stanie zweryfikować hipotezę Sallina i badać znaczenie spiralnej struktury włókien, stwierdza John Zimmerman z SEAS. Naukowcy opracowali metodę o nazwie Focused Rotary Jet Spinning (FRJS). Urządzenie działa podobnie do maszyny produkującej watę cukrową. Znajdujący się w zbiorniku płynny biopolimer wydobywa się z niego przez niewielki otwór, wypychany na zewnątrz przez siły odśrodkowe działające na obracający się zbiornik. Po opuszczeniu zbiornika, z biopolimeru odparowuje rozpuszczalnik i materiał utwardza się, tworząc włóka. Odpowiednią formę włóknom nadaje zaś precyzyjnie kontrolowany strumień powietrza. Dzięki manipulowaniu tym strumieniem, można nadać włóknom odpowiednią strukturę, naśladującą strukturę włókien mięśnia sercowego. Dzięki FRJS możemy precyzyjnie odtwarzać złożone struktury, tworząc jedno- a nawet czterokomorowe struktury, dodaje Hubin Chang. Gdy już w ten sposób odpowiednie struktury zostały utkane, na takie rusztowanie naukowcy nakładali na nie szczurze komórki mięśnia sercowego lub ludzkie komórki macierzyste uzyskane z kardiomiocytów. Tydzień później rusztowanie było pokryte wieloma warstwami kurczących się i rozkurczających komórek serca, których ułożenie naśladowało ułożenie włókien biopolimeru. Naukowcy stworzyli dwie architektury komór serca. Jedną o spiralnie ułożonych włóknach, drugą o włókach ułożonych okrężnie. Następnie porównali deformację komory, tempo przekazywania sygnałów elektrycznych oraz ilość krwi wyrzucanej podczas skurczu. Okazało się, że komora o promieniście ułożonych włókach pod każdym z badanych aspektów przewyższa tę o ułożeniu okrężnym. Co więcej, uczeni wykazali, że ich metoda może być skalowana nie tylko do rozmiarów ludzkiego serca, ale nawet do rozmiarów serca płetwala karłowatego. Z większymi modelami nie prowadzili testów, gdyż wymagałoby to zastosowania miliardów kardiomiocytów. « powrót do artykułu -
Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda i Emory University stworzyli pierwszą w pełni autonomiczną biohybrydową „rybę” zbudowaną z komórek ludzkiego mięśnia sercowego. Urządzenie pływa naśladując kurczenie się mięśni pracującego serca. To krok w kierunku zbudowania sztucznego serca z mięśni i stworzenia platformy do badania takich chorób, jak arytmia. Naszym ostatecznym celem jest zbudowanie sztucznego serca, które mogłoby zastąpić nieprawidłowo rozwinięte serce u dzieci, mówi profesor Kit Parker z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). Większość prac związanych ze stworzeniem tkanki mięśniowej lub serca, w tym część prac prowadzonych przez nas, skupia się na skopiowaniu pewnych funkcji anatomicznych lub uzyskaniu prostego rytmu serca w sztucznej tkance. Tutaj zaś zaczynamy inspirować się biofizyką serca, co jest znacznie trudniejsze. Za wzór nie bierzemy samej budowy serca, a biofizyczne podstawy jego funkcjonowania. To je wykorzystaliśmy jako punkt wyjścia naszej pracy. Naukowcy wykorzystali kardiomiocyty – komórki mięśnia sercowego odpowiadające za kurczenie się – i inspirowali się kształtem danio pręgowanego oraz ruchami, jakie wykonuje podczas pływania. W przeciwieństwie do innych urządzeń, ogon biohybrydy składa się z dwóch warstw komórek. Gdy te po jednej stronie się kurczą, po drugiej stronie rozciągają się. Rozciągnięci prowadzi do otwarcia kanału białkowego, który z kolei prowadzi do kurczenia się i proces się powtarza. W ten sposób powstał system napędzający „rybę” przez ponad 100 dni. Wykorzystując mechaniczno-elektryczne sygnały pomiędzy dwoma warstwami komórek, odtworzyliśmy cykl, w którym każdy skurcz automatycznie wywołuje reakcję w postaci rozciągania się strony przeciwnej. To pokazuje, jak ważne jest sprzężenie zwrotne w mechanizmie działania pomp mięśniowych, takich jak serce, stwierdza główny autor badań, doktor Keel Yong Lee z SEAS. Naukowcy zaprojektowali też autonomiczny moduł kontrolny, który na podobieństwo rozrusznika serca kontroluje częstotliwość i rytm spontanicznych ruchów komórek. Dzięki współpracy dwóch warstw komórek oraz modułu kontrolnego uzyskano ciągły, spontaniczny i skoordynowany ruch płetwy ogonowej w przód i w tył. Co więcej, działanie sztucznej ryby poprawia się z czasem. W ciągu pierwszego miesiąca, w miarę dojrzewania kardiomiocytów, poprawiła się amplituda ruchów, maksymalne tempo pływania oraz koordynacja mięśni. W końcu biohybryda pływała równie szybko i efektywnie jak prawdziwy danio pręgowany. Teraz naukowcy przymierzają się do zbudowania bardziej złożonych biohybryd z komórek ludzkiego serca. To, że potrafię zbudować z klocków model serca, nie oznacza, że potrafię zbudować serce. Można na szalce Petriego wyhodować komórki komórki nowotworowe aż utworzą tętniącą grudkę i nazwać to organoidem. Jednak nic z tego nie oddaje fizyki systemu, który w czasie naszego życia kurczy się ponad miliard razy, a jednocześnie w locie odbudowuje swoje komórki. To jest prawdziwe wyzwanie. I tam właśnie chcemy dojść, mówią uczeni. « powrót do artykułu
-
Pierwszy udany przeszczep świńskiego serca człowiekowi
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Medycyna
University of Maryland Medical Center informuje o przeprowadzeniu pierwszego w historii udanego przeszczepu serca świni człowiekowi. Biorcą przeszczepu był 57-letni mężczyzna z terminalną chorobą serca, dla którego tego typu zabieg był jedyną opcją terapeutyczną. Po raz pierwszy w historii serce genetycznie zmodyfikowanej świni zostało przeszczepione człowiekowi i nie doszło do natychmiastowego odrzucenia. Mam wybór, albo umrzeć, albo poddać się temu przeszczepowi. Chcę żyć. Wiem, że to strzał na oślep, ale to moja jedyna szansa, mówił David Bennett na dzień przed zabiegiem. Mężczyzna był wielokrotnie hospitalizowany. FDA (Food and Drug Agency) wydała nadzwyczajną zgodę na przeprowadzenie zabiegu w ostatnim dniu ubiegłego roku. O zgodę taką można starać się w odniesieniu do eksperymentalnych produktów medycznych – w tym wypadku genetycznie zmodyfikowanego świńskiego serca – gdy ich wykorzystanie jest jedyną dostępną opcją u pacjenta z zagrażającą życiu chorobą. To przełomowy zabieg, który przybliża nas do momentu rozwiązania problemu z brakiem organów do przeszczepu. Po prostu nie ma tylu dawców z nadającymi się do przeszczepu sercami, by zaspokoić długą listę oczekujących, mówi główny operator profesor Bartley P. Griffith. Postępujemy bardzo ostrożnie, ale też jesteśmy pełni nadziei, że ten pierwszy w historii zabieg da w przyszłości szansę pacjentom. Profesor Griffith ściśle współpracował z profesorem Muhammadem M. Mohiuddinem, jednym z najlepszych na świecie specjalistów od przeszczepów organów zwierzęcych (ksenotransplantacji), który dołączył do University of Maryland przed pięcioma laty i wraz z prof. Griffinem stworzyli Cardiac Xenotransplantation Program. To kulminacja wieloletnich bardzo złożonych badań i doskonalenia techniki na zwierzętach, które przeżyły z organem obcego gatunku ponad 9 miesięcy. FDA wykorzystała nasze dane i dane na temat eksperymentalnej świni podczas procesu autoryzowania przeszczepu, mówi Mohiuddin. Ksenotransplantacje mogą uratować tysiące ludzi, ale wiążą się z ryzykiem wystąpienia niebezpiecznej reakcji układu odpornościowego biorcy. Może dojść do gwałtownego natychmiastowego odrzucenia i śmierci pacjenta. Pierwsze ksenotransplantacje były przeprowadzane już w latach 80. XX wieku, ale w dużej mierze porzucono je po słynnym przypadku Stephanie Fae Beauclair. Dziewczynka urodziła się ze śmiertelną wadą serca, przeszczepiono jej serce pawiana, jednak dziecko zmarło miesiąc później w wyniku reakcji układu odpornościowego. Od wielu jednak lat w kardiochirurgii z powodzeniem wykorzystuje się świńskie zastawki serca. Pan Bennett trafił do szpitala na sześć tygodni przed zabiegiem. Został wówczas podłączony do ECMO. Nie kwalifikował się do tradycyjnego przeszczepu, a z powodu arytmii nie mógł mieć wszczepionego sztucznego serca. Oprócz eksperymentalnej procedury pacjentowi podawany jest też, obok tradycyjnych środków, eksperymentalny lek zapobiegający odrzuceniu przeszczepu. « powrót do artykułu -
Choroby układu krążenia są główną przyczyną zgonów na świecie. Lepsze zrozumienie mechanizmów tych chorób pozwoliłoby na uratowanie wielu ludzi. Niezbędnym elementem jest tutaj zaś zrozumienie procesów molekularnych zachodzących w komórkach zdrowego serca. Naukowcy stworzyli właśnie wielką szczegółową mapę zdrowego mięśnia sercowego. Mapa powstała w ramach wielkiej inicjatywy Human Cell Atlas, której celem jest opisanie każdego typu komórek znajdujących się w ludzkim organizmie. Autorzy atlasu serca przeanalizowali niemal 500 000 indywidualnych komórek. Dzięki temu powstał najbardziej szczegółowy opis ludzkiego serca. Pokazuje on olbrzymią różnorodność komórek i ich typów. Jego autorzy scharakteryzowali sześć regionów anatomicznych serca. Opisali, w jaki sposób komórki komunikują się ze sobą, by zapewnić działanie mięśnia sercowego. Badania przeprowadzono na podstawie 14 zdrowych ludzkich serc, które uznano za nienadające się do transplantacji. Naukowcy połączyli techniki analizy poszczególnych komórek, maszynowego uczenia się oraz techniki obrazowania, dzięki czemu mogli stwierdził, które geny były aktywne, a które nieaktywne w każdej z komórek. Uczonym udało się zidentyfikować różnice pomiędzy komórkami w różnych regionach serca. Stwierdzili też, że w każdym obszar mięśnia sercowego zawiera specyficzny dla siebie zestaw komórek, co wskazuje, że różne obszary serca mogą różnie reagować na leczenie. Projekt ten to początek nowego sposobu rozumienia budowy serca na poziomie komórkowym. Dzięki lepszemu poznaniu różnic pomiędzy różnymi regionami serca możemy zacząć rozważać wpływ wieku, trybu życia oraz chorób i rozpocząć nową epokę w kardiologii, mówi współautor badań Daniel Reichart z Harvard Medical School. Po raz pierwszy tak dokładnie przyjrzano się ludzkiemu sercu, dodaje profesor Norbert Hubner z Centrum Medycyny Molekularnej im. Maxa Delbrücka. Poznanie pełnego spektrum komórek serca i ich aktywności genetycznej są niezbędne do zrozumienia sposobu funkcjonowania serca oraz odkrycia, w jaki sposób reaguje ono na stres i choroby. Ze szczegółami badań można zapoznać się w artykule Cells of the adult human heart, opublikowanym na łamach Nature. « powrót do artykułu
-
Specjalistom ze Scripps Institution of Oceanography udało się przeprowadzić pierwsze w historii pomiary tętna płetwala błękitnego. Pomiarów dokonano w Zatoce Monterey za pomocą specjalnego urządzenia, które przez dobę było przymocowane do ciała zwierzęcia. Cztery przyssawki utrzymywały je w pobliżu lewej płetwy piersiowej, gdzie mogło ono rejestrować rytm serca. To ważne badania, gdyż opracowaliśmy technikę rejestrowania elektrokardiogramu i tętna największego zwierzęcia, jakie kiedykolwiek istniało na Ziemi, mówi Paul Ponganis. Tętno płetwala jest zgodne z naszymi przewidywaniami bazującymi na masie ciała, a uzyskane dane potwierdzają anatomiczne i biomechaniczne modele funkcjonowania układu krążenia tak dużych zwierząt, dodaje uczony. Uzyskane dane wskazują, że serce płetwali błękitnych pracuje blisko granicy wydajności, co może wyjaśniać, dlaczego zwierzęta te nie wyewoluowały w jeszcze większe. W zanurzeniu u płetwala błękitnego występuje bardzo powolna akcja serca (bradykardia), a w wynurzeniu serce bije z niemal maksymalną prędkością (tachykardia), co pozwala na dokonanie wymiany gazowej i powrót krwi do wszystkich tkanek, gdy zwierzę znajduje się na powierzchni. Tego typu badania pozwalają nam sprawdzić fizjologiczne granice związane z rozmiarami ciała, dodaje Ponganis. Zwierzęta, których organizmy działają na takich fizjologicznych ekstremach, pozwalają nam zrozumieć biologiczne ograniczenia rozmiarów. Mogą być też szczególnie wrażliwe na zmiany środowiska wpływające na ich źródła pożywienia. Zatem takie badania mogą być istotne dla naszych wysiłków na rzecz zachowania zagrożonych gatunków, stwierdza główny autor badań, profesor Jeremy Goldbogen. Przed 10 laty Ponganis i Goldbogen dokonali pomiarów tętna u nurkującego pingwina cesarskiego i zaczęli się zastanawiać, czy uda się to wykonać w przypadku płetwala błękitnego. Prawdę mówiąc, wątpiłem w to. Musielibyśmy znaleźć płetwala, umieścić urządzenie w odpowiednim miejscu, musiałoby mieć ono dobry kontakt z jego skórą, a przede wszystkim musiałoby działać i rejestrować dane, mówi Goldbogen. Naukowcy wiedzieli, że ich urządzenie dobrze działa na mniejszych waleniach przetrzymywanych w niewoli, ale płetwal błękitny to zupełnie inna historia. Przede wszystkim nie odwróci się on na grzbiet, by umożliwić przyczepienie urządzenia. Ponadto od strony brzusznej skóra płetwala przypomina miech akordeonu i silnie się rozciąga podczas jedzenia, więc urządzenie rejestrujące z łatwością mogło się odczepić. Lata przygotowań przyniosły jednak dobry skutek. Urządzenie udało się dobrze umocować już za pierwszym razem. A zarejestrowane dane pokazały, jak pracuje serce płetwala. Okazało się, że gdy zwierzę nurkuje, jego serce zwalnia średnio do 4–8 uderzeń na minutę. Najwolniejsze zarejestrowane tempo wyniosło 2 uderzenia na minutę. Gdy badany płetwal znalazł się na największej zarejestrowanej głębokości – 184 metrach – gdzie pozostawał przez 16,5 minuty i żerował, jego puls wzrósł do około 5 uderzeń na minutę, a następnie znowu zwolnił. Gdy zwierzę się najadło i zaczęło wynurzać, jego serce przyspieszyło. Największe tempo, 25–37 uderzeń na minutę, osiągnęło na powierzchni podczas oddychania. Uzyskane wyniki były nieco zaskakujące, gdyż najwyższe tętno niemal przekraczało wyliczenia oparte na modelach, a tętno najniższe było o 30–50 procent wolniejsze niż mówiły przewidywania. Naukowcy sądzą, że zaskakująco wolne tętno można wyjaśnić elastycznym łukiem aorty, który powoli się kurczy, zapewniając dodatkowy przepływ krwi pomiędzy uderzeniami serca. Z kolei zaskakująco szybkie tempo bicia serca na powierzchni można tłumaczyć jego ruchem i kształtem, które powodują, że ciśnienie podczas poszczególnych skurczów nie zakłóca przepływu krwi. Patrząc na badania z szerszej perspektywy, wyjaśniają one, dlaczego nigdy nie pojawiło się zwierzę większe od płetwala błękitnego. Jeszcze większe ciało ma tak duże potrzeby energetyczne, że przekraczałoby to możliwości serca. Naukowcy już planują kolejne badania. Chcą np. dodać do swojego urządzenia akcelerometr, by sprawdzić, jak różne aktywności płetwala wpływają na tempo kurczenia się jego serca. Spróbują też zbadać inne wieloryby. « powrót do artykułu
-
Dwa białka - receptory glikokortykoidów (ang. glucocorticoid receptor, GR) i mineralokortykoidów (ang. mineralocorticoid receptor, MR) - wspierają się wzajemnie, by utrzymać serce w dobrym zdrowiu. Gdy sygnalizacja między nimi zostaje zaburzona, u myszy rozwija się choroba serca. Wyniki, które ukazały się w piśmie Science Signalling, mogą zostać wykorzystane do opracowania związków terapeutycznych dla osób z grupy podwyższonego ryzyka zawału. Stres zwiększa ryzyko zgonu z powodu niewydolności serca, bo nadnercza wytwarzają wtedy kortyzol. Kortyzol wywołuje reakcję walcz lub uciekaj i wiąże się z receptorami GR i MR w różnych tkankach ciała, by m.in. ograniczyć stan zapalny. Gdy poziom kortyzolu we krwi jest zbyt wysoki przez dłuższy czas, mogą się rozwinąć różne czynniki ryzyka chorób serca, w tym podwyższony poziom cholesterolu i cukru czy nadciśnienie. Dr Robert Oakley zidentyfikował źle działające GR w latach 90., gdy jako student pracował z dr. Johnem Cidlowskim na Uniwersytecie Karoliny Północnej w Chapel Hill. Krótko po tym odkryciu inni naukowcy stwierdzili, że ludzie z ponadprzeciętną liczbą zmienionych receptorów GR są bardziej narażeni na choroby serca. Opierając się na tych wynikach, Oakley i Cidlowski testowali szczep myszy pozbawionych sercowych GR. U zwierząt dochodziło do powiększenia serca, a przez to do jego niewydolności i zgonu. Kiedy naukowcy z NIEHS (National Institute of Environmental Health Sciences) wyhodowali szczep myszy bez sercowych MR, serca gryzoni działały normalnie. Oakley i Cidlowski zaczęli się więc zastanawiać, co się stanie, gdy w tkance serca brakować będzie obu receptorów. Naukowcy przypuszczali, że zwierzęta po podwójnym knock-oucie genowym będą miały podobne lub poważniejsze problemy z sercem jak myszy bez GR. Ku naszemu zaskoczeniu, serca były [jednak] oporne na chorobę - opowiada Oakley. Cidlowski podkreśla, że u myszy tych nie zaszły zmiany genowe, które doprowadziły do niewydolności serca u gryzoni pozbawionych GR, a jednocześnie zaszły korzystne zmiany w działaniu genów chroniących serce. Choć ich serca działały prawidłowo, w porównaniu do serc bez receptorów MR, były one nieco powiększone. Sugerujemy, że skoro GR i MR współpracują, lepszym podejściem [do leczenia ludzi z chorobami serca] będzie produkowanie leków działający nie na jeden, ale na dwa receptory naraz - podsumowuje Cidlowski. « powrót do artykułu
-
Naukowcy z Uniwersytetu w Bristolu twierdzą, że to mózg, a nie serce odpowiada za nadciśnienie. Dr Hidefumi Waki zidentyfikował nieznaną dotąd funkcję białka JAM-1, które występuje w ścianach naczyń krwionośnych mózgu. Okazało się, że wychwytuje ono białe krwinki. Kiedy tak się stanie, może się rozwijać utrudniający dopływ krwi do mózgu stan zapalny, a w konsekwencji niedotlenienie (wg pisma Hypertension). Badacze uważają, że udało im się wykazać, że nadciśnienie to choroba naczyniowa mózgu, a nie, jak wcześniej sądzono, serca. Jeden z członków zespołu, profesor Julian Paton, podkreśla, że kontrowersyjne odkrycie doprowadzi do opracowania nowych metod leczenia. Przyglądaliśmy się nowym sposobom leczenia pacjentów, którzy nie reagują na konwencjonalną terapię nadciśnienia, za pomocą leków zmniejszających stan zapalny i zwiększających przepływ krwi przez mózg. Przyszłym wyzwaniem będzie zrozumienie rodzaju stanu zapalnego [...], tak byśmy wiedzieli, jakich leków użyć i na co je ukierunkować. JAM-1 dostarcza nam nowych wskazówek, jak poradzić sobie z nadciśnieniem.
-
Nie tak dawno temu informowaliśmy o dobroczynnym wpływie curry i wchodzącej w jej skład kurkumy na mózg. Kolejnych doniesień o pozytywnym wpływie tych przypraw dostarczają naukowcy z Centrum Kardiologicznego im. Petera Munka w Toronto. Tym razem okazuje się, iż znacznie redukują one także ryzyko przerostu oraz niewydolności serca. Wyniki badań na modelu mysim publikuje prestiżowe czasopismo Journal of Clinical Investigation. Kurkuma jest rośliną znaną od tysiącleci ludom zamieszkującym dzisiejsze Indie i Chiny. Stosowano ją m.in. do leczenia trudno gojących się ran - przyspieszała gojenie, a dodatkowo zmniejszała rozmiar powstających blizn. Najnowsze badania, prowadzone na myszach, dowodzą, że zbawienne działanie kurkuminy (głównego składnika aktywnego kurkumy i jednocześnie jej żółtego barwnika) odnosi się także do serca. Okazuje się bowiem, iż zioło to potrafi zapobiec przerostowi serca, a nawet odwrócić rozwinięte zmiany i przywrócić prawidłową pracę narządu. Naturalny barwnik kurkumy działa na komórki bezpośrednio na poziomie jądra komórkowego. Zapobiega nadmiernemu rozpleceniu chromosomów, typowemu dla procesów uszkodzenia tkanek, i w ten sposób blokuje produkcję części z charakterystycznych dla stanu zapalnego białek. Ich niehamowana nadmierna aktywność może zaszkodzić strukturze mięśnia sercowego. Dr Peter Liu, kardiolog z Centrum Petera Munka, mówi: Zdolność kurkuminy do wyłączania "genetycznego przełącznika" powodującego powstawanie dużych blizn jest niesamowita. Zaznacza jednak, że nie należy zapominać o zdrowym rozsądku - powyżej pewnej ilości spożytego curry lub kurkumy nie obserwuje się już postępu w odbudowie tkanki. Ogromną zaletą kurkumy jako środka leczniczego jest przede wszystkim jej powszechna dostępność i - co za tym idzie - niski koszt. Wieloletnia tradycja stosowania tej przyprawy w kuchni jest także dowodem, iż nawet częste jej stosowanie nie powinno powodować niepożądanych reakcji. Czy jesteś młody, czy stary, czy jesteś mężczyzną, czy kobietą, pamiętaj: im większe jest twoje serce, tym większe jest ryzyko ataku serca lub jego niewydolności w przyszłości. Pamiętajmy jednak, że wciąż nie przeprowadzono pełnych testów klinicznych na ludziach, więc pacjenci nie powinni stosować kurkuminy jako wyłącznego środka leczniczego. Zamiast tego warto zadbać o obniżenie ciśnienia krwi i poziomu cholesterolu, aktywność fizyczną i zdrową dietę - dodaje dr Liu. Jeśli próby kliniczne potwierdzą wstępne odkrycia naukowców z kanadyjskiej kliniki, zyskamy możliwość stosowania taniej i bezpiecznej terapii zapobiegającej przerostowi serca. Co ciekawe, kurkumina już teraz jest testowana jako potencjalny środek leczniczy. Okazuje się bowiem, że może mieć pozytywny wpływ na przebieg raka trzustki i jelita grubego. Choć jest zbyt wcześnie na ostateczne opinie, na pewno warto spróbować włączyć regularne spożycie curry do nawyków żywieniowych.
-
Płód ratuje serce matki własnymi komórkami macierzystymi
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Zdrowie i uroda
Płody mogą wysłać organizmowi matki komórki macierzyste, które różnicując się w komórki serca, dokonują naprawy schorowanego narządu. Choć eksperymenty prowadzono na myszach, zespół Hiny Cahundry z Mount Sinai School of Medicine uważa, że właśnie w ten sposób można wytłumaczyć wysoki odsetek samoistnych wyleczeń u kobiet, które w okresie okołoporodowym zmagały się z kardiomiopatiami. W eksperymentach Amerykanów zwykłe samice spółkowały z samcami, u których we wszystkich tkankach ciała wytwarzało się białko wzmocnionej zielonej fluorescencji (ang. ang. enhanced green fluorescent protein, EGFP). Dzięki temu łatwo było prześledzić obecność komórek pochodzących od dziecka w organizmie matki. Ekipa zauważyła, że multipotencjalne komórki macierzyste płodu wszczepiały się wybiórczo w uszkodzonych strefach matczynego serca (komórki multipotencjalne to komórki poszczególnych listków zarodkowych: ektodermy, endodermy czy mezodermy; mówi się, że są ukierunkowane tkankowo, czyli mogą się przekształcać wyłącznie w komórki narządów powstających z danego listka). Różnicowały się one w rozmaite linie komórek serca - w warunkach in vivo w komórki nabłonka, komórki mięśni gładkich oraz kardiomiocyty. W warunkach in vitro płodowe komórki wyizolowane z serca matki powtarzały te same szlaki różnicowania, tworząc dodatkowo naczynia krwionośne i bijące kardiomiocyty. Akademicy mogli to wszystko sprawdzić, ponieważ u ciężarnych samic wywoływano zawał, a po 2 tygodniach zabijano, by przeprowadzić sekcję. Wydaje się zatem, że komórki macierzyste płodu mogą trafiać do krwiobiegu matki. Ponieważ utrzymują się potem przez dziesięciolecia w tkankach, mamy do czynienia z mikrochimerami. Podobne działania leżą w interesie płodów, ponieważ poprawiając stan zdrowia matki, zwiększają własne szanse na przeżycie. -
Po raz pierwszy wykazano, że otyłość bezpośrednio wywołuje elektryczne anomalie w pracy serca. Kardiolog i doktorant Hany Abed z Uniwersytetu w Adelajdzie podkreśla, że naukowcy dysponują coraz większą liczbą dowodów, że otyłość zmienia budowę, rozmiary serca, sposób, w jaki się ono kurczy, a także funkcję elektryczną mięśnia. Skutkiem tego ostatniego jest najczęstsze zaburzenie rytmu serca – migotanie przedsionków. Abed prowadzi badania, które mają ujawnić, jak otyłość wpływa na serce i czy spadek wagi może obniżyć ryzyko rozwoju migotania przedsionków. Wiemy już, że otyłość prowadzi do wzrostu ciśnienia i obciążenia serca. Najnowsze badania laboratoryjne na modelu owczym pokazują także, że otyłość wywołuje elektryczne nieprawidłowości w przedsionkach serca. Kardiolog z uniwersyteckiego Centrum Zaburzeń Rytmu Serca ujawnia, że w Australii częściej hospitalizuje się pacjentów z powodu migotania przedsionków niż niewydolności serca. Problem polega na tym, że migotanie przedsionków jest zazwyczaj wychwytywane przypadkowo: podczas kontroli lekarskiej lub gdy pojawiają się zawroty głowy, palpitacje serca czy bóle w klatce piersiowej. Niestety, często pierwszym objawem zaburzenia rytmu serca bywa dopiero udar. Abed ujawnia, że specjaliści z sektora medycznego szacują, że do 2020 r. aż 2/3 przypadków migotania przedsionków będzie można przypisać samej tylko otyłości. Naukowiec z antypodów wyjaśnia, że osoby najbardziej zagrożone migotaniem przedsionków – seniorzy – stają się coraz grubsze, przez co ryzyko rozwoju choroby serca jest u nich coraz wyższe.
-
W czym serce ożarka przypomina serce ssaka?
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Międzynarodowy zespół naukowców zaobserwował, że u ożarka Botryllus schlosseri występują komórki rozrusznikowe przypominające ludzkie komórki rozrusznikowe serca (Journal of Experimental Zoology Part A: Ecological Genetics and Physiology). Pracami biologów kierowała Annette Hellbach z Instytutu Biochemii Maxa Plancka. Akademicy spodziewali się, że u żachwy występują dwa klastry komórek z kanałami jonowymi aktywowanymi przez hiperpolaryzację, bramkowanymi przez cykliczne nukleotydy (ang. hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channels, HCN), które stanowią markery komórek rozrusznikowych (w tzw. mechanizmie automatyzmu komórek rozrusznikowych uczestniczą kanały błonowe i płynące przez nie prądy jonowe, m.in. prąd rozrusznikowy). Serce B. schlosseri bije od jednego końca do drugiego, potem zatrzymuje się na chwilę i zaczyna bić w odwrotnym kierunku. Miałoby więc duży sens, gdyby na obu końcach występowały skupiska komórek rozrusznikowych. […] My znaleźliśmy jednak kilka HCN-pozytywnych komórek rozproszonych wzdłuż cewy serca. Na tej podstawie ekipa uznała, że u ożarka pojawiły się pierwociny złożonego układu bodźcotwórczo-przewodzącego ssaków, gdzie komórki zdolne do wytwarzania i rozprowadzania rytmicznych impulsów elektrycznych wywołujących skurcz są rozmieszczone w zdefiniowanych punktach. Różnica polega na tym, że u stosunkowo prymitywnego B. schlosseri komórki rozrusznikowe są rozmieszczone chaotycznie. Naukowcy ustalili też, że komórki rozrusznikowe żachwy reagują na inhibtory prądu rozrusznikowego zatebradynę i cylobradynę tak samo, jak komórki myszy, czyli ograniczeniem pracy serca. -
Amerykańsko-niemiecko-francuski zespół naukowców opracował nową metodę defibrylacji, podczas której zużywa się o 84% mniej energii, co ogranicza bolesność i uszkodzenia powodowane przez ten zabieg. W zdrowym sercu pobudzenie elektryczne rozprzestrzenia się w mięśniu w uporządkowany sposób, co pozwala zachować regularność cykli skurczów i rozkurczów. Kiedy jednak impulsy elektryczne przemieszczają się przez serce chaotycznie, uderzenia stają się nieregularne, a upośledzenie funkcji tłoczącej pozbawia organizm odpowiednich dostaw świeżej krwi. Najpowszechniejszym na świecie zaburzeniem rytmu serca jest migotanie przedsionków. Występuje głównie u osób powyżej 50. roku życia. Często są one poddawane defibrylacji, kiedy na mięsień sercowy działa się krótkotrwałym impulsem elektrycznym, niezsynchronizowanym z sygnałami EKG. W przypadku poważnych zaburzeń rytmu serca to jedyna skuteczna metoda przywrócenia rytmu zatokowego, ale zabieg jest bolesny i może uszkadzać okoliczne tkanki. Nowa metoda, której nadano nazwę LEAP (od ang. Low-Energy Anti-fibrillation Pacing), bazuje na wykorzystaniu cewnika. Dzięki niemu można zadziałać na mięsień serią 5 słabych impulsów elektrycznych, rezygnując tym samym ze stymulacji przez klatkę piersiową. Zaledwie chwilę później serce znowu bije regularnie – podkreśla jeden ze współautorów badania Stefan Luther z Instytutu Dynamiki i Samoorganizacji Maxa Plancka (MPI DS). Energia działająca na serce w ramach jednego impulsu jest średnio o 84% mniejsza niż przy konwencjonalnych metodach – dodaje Flavio Fenton z Uniwersytetu Cornella. Robert Gilmour, również z Uniwersytetu Cornella, podkreśla, że choć defibrylacja i LEAP wydają się na pierwszy rzut oka działać tak samo, de facto pobudzają w sercu zupełnie inne mechanizmy. Klasyczny defibrylator stymuluje wszystkie komórki narządu w tym samym czasie. Przez krótką chwilę nie mogą przekazywać żadnych impulsów elektrycznych; zagrażająca życiu chaotyczna aktywność zostaje zatrzymana. Później serce zaczyna bić normalnie, miarowo. Sytuację można porównać do zrestartowania komputera. Nowa metoda zatrzymuje chaotyczną aktywność serca krok po kroku. Podczas eksperymentów i komputerowych symulacji akademicy wykazali, że źródeł synchronizujących fal można poszukać w niejednorodności (heterogeniczności) budowy serca, a zwłaszcza w takich elementach, jak naczynia. Słabe impulsy elektryczne wystarczą, by uzyskać wirtualne elektrody, które pobudzą komórki w regionie [wprowadzenia cewnika] – opowiada Eberhard Bodenschatz z MPI DS. Z każdym impulsem pobudzeniu ulegają kolejne elementy serca, aż chaotyczna aktywność zostaje całkowicie zatrzymana.
-
Po modyfikacji niepobudliwe komórki stały się pobudliwe
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Medycyna
Modyfikując genetycznie niepobudliwe w zwykłych okolicznościach komórki, naukowcy z Duke University przekształcili je w komórki zdolne do generowania i przekazywania sygnałów elektrycznych. Rozwiązania tego typu znajdą zapewne zastosowanie w leczeniu chorób układu nerwowego i serca (Nature Communications). Wprowadzając tylko 3 kanały jonowe [a właściwie ich geny], byliśmy w stanie zapewnić nieaktywnym zwykle elektrycznie komórkom zdolność bycia wzbudzanymi przez zmianę potencjału elektrycznego w środowisku – wyjaśnia Rob Kirkton. Przeprowadziliśmy też potwierdzające słuszność koncepcji eksperymenty, w ramach których te zmodyfikowane komórki potrafiły zapełnić duże elektryczne luki pomiędzy komórkami serca szczurów. Prof. Nenad Bursac, który nadzorował prace Kirktona, podkreśla, że uzyskane pobudliwe elektrycznie komórki mogą być ważne w leczeniu zawałów serca, w których uszkodzone części mięśnia sercowego stają się elektrycznie niekompatybilne i nie są w stanie kurczyć się synchronicznie z sąsiadującymi z nimi zdrowymi komórkami. Akademicy z Duke University dywagowali, że zaledwie kilka podstawowych kanałów wystarczy, by wyzwolić pobudliwość elektryczną komórek. Wytypowano 3 konkretne kanały, w tym potasowy, sodowy i połączenia jonowo-metaboliczne. Wszystkie one odgrywają krytyczną rolę w generowaniu i rozprzestrzenianiu aktywności elektrycznej w ssaczym sercu – podkreśla Kirkton. Po zademonstrowaniu, że po modyfikacjach genetycznych komórki ludzkich nerek stają się pobudliwe elektrycznie, zaczęto sprawdzać, czy potrafią przekazać potencjał czynnościowy między dwiema komórkami serca w hodowlach dwu- i trójwymiarowych. Naukowcy stworzyli ścieżkę w kształcie litery "S" z klastrami zdrowych, żywych komórek szczurzego serca na każdym końcu. Przestrzeń między nimi wypełniano albo niepobudliwymi elektrycznie komórkami (scenariusz kontrolny), albo komórkami zmodyfikowanymi genetycznie. Gdy na jeden z klastrów komórek serca zadziałał bodziec, sygnał szybko się przemieszczał, napotykając wreszcie na niepobudliwe komórki. Gdy jednak zastosowano komórki zmodyfikowane genetycznie, szybko powstawał impuls elektryczny, który przemieszczał się przez esowaty odcinek o długości 3 cm. Ostatecznie docierał do klastra komórek serca na drugim krańcu szlaku. Jeśli dla odmiany bodziec przykładano do zmodyfikowanych komórek na środku szlaku, impuls podróżował w kierunku obu końców z komórkami serca i następowało ich wzbudzenie. Kirkton zaznacza, że nowo uzyskane komórki łatwo hodować w laboratorium, wszystkie są identyczne genetycznie i funkcjonalnie, można je też dalej modyfikować, aby zmienić ich zachowanie elektryczne lub budowę. Komórki te można wykorzystać jako laboratoryjną platformę do badania roli specyficznych kanałów jonowych w bioelektryczności na poziomie tkankowym oraz skuteczności nowych leków lub terapii […]. -
Naukowcy z Uniwersytetu w Edynburgu zbadali żywego ptasznika za pomocą rezonansu magnetycznego. Zależało im na obejrzeniu działającego przewodu pokarmowego i serca. Na nagraniach wideo widać krew przepływającą przez serce, okazało się też, że u pająka występuje unikatowy rodzaj skurczu mięśnia sercowego - tzw. podwójne uderzenie. Tyle trzeba, by narząd wprowadził krew do naczyń. Merrifield wierzy, że technologię tę można wykorzystać do bardzo wielu zbożnych celów, m.in. by uzyskać odpowiedzi na fundamentalne pytania biologiczne. Warto by się na przykład upewnić co do składu chemicznego jadu ptaszników. Jad ma zaś zastosowanie w rolnictwie jako [...] naturalny pestycyd. Z bardziej akademickich problemów: gdybyśmy dali radę zestawić skany uzyskane podczas rezonansu mózgu pająka z jego zachowaniem i połączyć to z podobnymi danymi od innych bezkręgowców, moglibyśmy sprecyzować, jak wyewoluowała inteligencja.
-
Smarowanie miejsca po ugryzieniu węża maścią z nitrogliceryną (triazotanem glicerolu) do 50% wydłuża czas przeżycia ofiary. Studium naukowców z University of Newcastle w Nowej Południowej Walii wykazało, że maść spowalnia transport toksyny przez układ limfatyczny do krwiobiegu. Prof. Dirk van Helden podkreśla, że daje to ofierze dodatkowy czas potrzebny do uzyskania pomocy. Wiele toksyn jadu węży nie wnika bezpośrednio do krwiobiegu, ale ulega zaabsorbowaniu i przemieszcza się w naczyniach limfatycznych, nim wniknie do naczyń w pobliżu serca. Australijczycy prowadzili badania z imitacją jadu na 15 zdrowych ludziach. Jadopodobną substancję wstrzyknięto w ich stopę i mierzono czas, po jakim dotrze ona do węzła chłonnego w pachwinie. Eksperyment powtórzono, lecz tym razem minutę po zastrzyku na ranie rozprowadzono maść z nitrogliceryną. Okazało się, że czas przejścia toksyny przez układ limfatyczny zwiększył się z 13 do 54 minut. Gdy badania powtórzono z prawdziwym jadem na szczurach, uzyskano podobne rezultaty. Maść nie dezaktywuje jadu. W Australii może być zalecana do stosowania w połączeniu z istniejącymi rozwiązaniami, takimi jak bandażowanie uciskowe z unieruchomieniem [...]. Maść może być szczególnie użyteczna dla ofiar w odległych rejonach [także tych ugryzionych w tułów i głowę]. Prof. van Helden ujawnia, że każdego roku ukąszenia węży prowadzą do 100 tys. zgonów i 400 tys. amputacji na całym świecie. Na szczęście ustalenia jego zespołu przydadzą się w przypadku wielu różnych gatunków węży. Naukowcy z antypodów cieszą się z odkrycia potencjału substancji należących do grupy donorów tlenku azotu. Dzięki ich dociekliwości wiemy, że tlenek azotu(II) spowalnia mechanizm pompujący układu limfatycznego. Dywagowaliśmy, że zaaplikowany powierzchniowo czynnik uwalniający NO może spowolnić czas transportu limfatycznego i przedostania się jadu do krążenia, opóźniając początek toksyczności. Teraz mamy już do czynienia z potwierdzonymi faktami, które w przyszłości zapewne uratują życie wielu osobom.
-
U niedawno owdowiałych lub przeżywających śmierć dziecka osób w fazie ostrej żałoby, czyli po uznaniu faktu śmierci, występują przyspieszone tętno i inne niekorzystne zmiany w rytmie serca. Może to zwiększać ryzyko zawału oraz nagłej śmierci sercowej. Autorem badań jest Tom Buckley z Uniwersytetu w Sydney, który już w 2009 r. opublikował na łamach Internal Medicine Journal swój pierwszy raport na temat wpływu żałoby na psychologiczne i behawioralne czynniki ryzyka chorób serca. Na tegorocznym forum Amerykańskiego Stowarzyszenia Serca (American Heart Association, AHA) Australijczyk przedstawił kolejne ustalenia dotyczące tego zagadnienia. Dr Buckley podkreśla, że powinno się zwracać szczególną uwagę na żałobników, którzy już wcześniej mieli problemy z sercem. Przydałyby im się nie tylko zapobiegawcze badania kontrolne, ale i obligatoryjna wizyta u lekarza przy wystąpieniu jakichkolwiek objawów ze strony układu sercowo-naczyniowego. Zespół z Sydney przyglądał się 78 przeżywającym żałobę małżonka lub dziecka osobom. W przypadku śmierci męża lub żony badanie przeprowadzano po 2 tyg. od zgonu, a w przypadku śmierci dziecka po upływie pół roku. Następnie wyniki porównano z grupą kontrolną. W grupie eksperymentalnej znalazło się 55 kobiet i 23 mężczyzn w wieku 33-91 lat. Okazało się, że serca ludzi przeżywających stratę biły średnio szybciej od serc przedstawicieli grupy kontrolnej, poza u tych pierwszych częstsze były okresy bardzo szybkiej zmiany rytmu. Naukowcy z antypodów poprosili osoby, których krewny zmarł w szpitalu przed dwoma tygodniami, o noszenie całodobowego monitora pracy serca (badanie EKG Holter). W ten sposób ustalono, że puls wynosił u nich średnio 75 uderzeń na minutę, w porównaniu do 70,7 u osób nieprzeżywających żałoby. Towarzyszyło temu 2-krotnie więcej okresów częstoskurczu nadkomorowego (szybkiego rytmu serca pochodzącego z przedsionków lub węzła przedsionkowo-komorowego). Niekorzystne zjawiska zanikały w ciągu pół roku od śmierci kogoś bliskiego. To wyjaśniałoby, czemu niektóre studia wskazywały, że zawały serca i nagła śmierć sercowa są powszechniejsze u osób od niedawna owdowiałych lub zmagających się ze śmiercią dziecka, a potem ryzyko wydaje się z czasem zmniejszać. Choć nasze badania nie wskazują [na razie] na przyczynowość, są spójne z dowodami na wywoływanie wydarzeń sercowo-naczyniowych przez psychikę.
-
W porównaniu do 7-8-godzinnego dnia pracy, pracowanie ponad 11 godzin na dobę zwiększa ryzyko wystąpienia choroby serca aż o 67 procent. Naukowcy z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego (UCL) uważają, że wyliczając u danego pacjenta ryzyko chorób serca, lekarz pierwszego kontaktu powinien na równi z ciśnieniem krwi, cukrzycą czy ewentualnym paleniem papierosów uwzględnić informacje o godzinach pracy. Zespół, którego pracami kierował prof. Mika Kivimäki, analizował dane zebrane w ramach rozpoczętego w 1985 r. studium Whitehall II. Dotyczyło ono stanu zdrowia oraz samopoczucia ponad 10 tys. przedstawicieli służby cywilnej. Na potrzeby najnowszego badania z próby tej wybrano 7095 osób (kobiety i mężczyzn), które pracowały na pełen etat i na początku - podczas rekrutacji - nie cierpiały na choroby serca, np. chorobę niedokrwienną serca. Współpracownicy Kivimäkiego zebrali dane dotyczące czynników ryzyka chorób serca, w tym wieku, ciśnienia krwi, poziomu cholesterolu, palenia papierosów oraz cukrzycy. Zapytali również ochotników o liczbę godzin przepracowywanych (w ramach etatu i w domu) w przeciętnym dniu roboczym. W czasie 11 lat Brytyjczycy odnotowywali wszystkie informacje związane ze stanem serca, np. o przebytych zawałach, które ujawniano podczas przeprowadzanych co 5 lat badań przesiewowych. Brano także pod uwagę dokumentację szpitalną oraz rekordy z medycznych baz danych. Epidemiolodzy stwierdzili, że dodanie godzin pracy do standardowych wskaźników ryzyka chorób serca o 5% zwiększyło zdolność lekarzy do przewidzenia zdarzeń sercowo-naczyniowych. Szczegółowe wyniki badań ujawniono w artykule opublikowanym w branżowym piśmie Annals of Internal Medicine.
-
Na Worcester Polytechnic Institute (WPI) powstała nowatorska technika, dzięki której chirurg może dostarczyć komórki macierzyste do wybranych obszarów ciała, by naprawić uszkodzone tkanki. Szczególnie przydatna będzie ona w leczeniu serca u osób, które przeszły zawał. Obecnie mezenchymalne komórki macierzyste (hMSC) wstrzykuje się do krwioobiegu lub bezpośrednio do uszkodzonej tkanki, ale metoda taka jest mało skuteczna, bowiem przeżywa i przyczepia się do tkanki mniej niż 15% komórek. Opracowana na WPI technologia zakłada wykorzystanie polimerowych mikronici do tworzenia szwów i wypełnienie ich komórkami macierzystymi. Uczeni udowodnili, że komórki macierzyste są w stanie namnażać się i różnicować na takich mikroniciach. Ta technologia to potencjalnie potężne narzędzie pozwalające dostarczyć komórki macierzyste dokładnie tam, gdzie są potrzebne, czy to będzie uszkodzone serce czy inna tkanka - mówi profesor Glenn Gaudette, główny autor badań. Gaudette, chcąc poradzić sobie z problemem dostarczania komórek macierzystych, poprosił o pomoc profesora George'a Pinsa. Ten stworzył mikrowłókna z fibryny, białka wykorzystywanego podczas procesu krzepnięcia krwi. Włókna Pinsa można dostosowywać do potrzeb - mogą mieć różną wytrzymałość na rozciąganie i charakteryzować się różnym tempem rozpuszczania się. Gaudette przeprowadził testy włókien, pokrywając je niewielką liczbą komórek macierzystych i hodując przez pięć dni. Okazało się, że komórki namnażały się, w efekcie czego na 2-centymetrowym włóknie zgromadziło się ich aż 10 000. Takie włókno umieszczono następnie w środowisku, które symulowało ludzkie serce. Badania wykazały, że większość komórek przeżyła symulowany proces szycia i przyczepiły się one do tkanki. To sugeruje, iż podobnie stanie się podczas prawdziwej operacji. Kolejne testy wykazały również, że hMSC na mikrowłóknach mogą tworzyć różnego rodzaju tkankę, w tym kostną. Wydaje się, że te komórki zachowują się tak samo, jak hMSC in vivo - mówi Gaudette. Uważamy to za pierwszy dowód, że możemy w ten sposób dostarczyć je wszędzie tam, gdzie chirurg zakłada szwy - dodaje uczony.
-
Edzard Ernst, profesor medycyny niekonwencjonalnej z Peninsula Medical School w Exeter, opisuje 86 przypadków zgonu wśród pacjentów leczonych w ciągu ostatnich 45 lat za pomocą akupunktury. Niestety, poddali się oni zabiegom przeprowadzanym przez źle wyszkolonego terapeutę, który np. za głęboko wprowadzał igły bądź nie sterylizował sprzętu. Ofiary pochodziły głównie z Chin i Japonii i zmarły m.in. w wyniku przebicia serca i płuc. Dochodzi wtedy do odmy opłucnowej, czyli nagłego wtargnięcia powietrza do jamy opłucnej. W wyniku wzrostu ciśnienia w szczelinie między dwiema blaszkami opłucnej płuco się zapada. Poza tym Ernst natrafił na doniesienia o urazach wątroby, tętnic, zaburzeniach neurologicznych, zakażeniach i krwotokach. Chorzy, których przypadki studiował, mieli od 26 do 82 lat. Jak wspomniano wyżej, większość stanowili Azjaci, ale część zgonów miała miejsce w Niemczech, Australii i USA. Ostatni odnotowano w zeszłym roku – zmarłą była 26-latka z Kraju Środka. Wg Ernsta, 86 pechowych pacjentów stanowiło jedynie czubek góry lodowej. W ramach metaanalizy specjalista przejrzał 4 bazy danych i własną dokumentację. Nie narzucił sobie żadnych ograniczeń językowych ani czasowych. W części przypadków było pewne, że do zgonu doprowadził akupunkturzysta, w niektórych, zwłaszcza z niekompletną dokumentacją, trudno było jednoznacznie ustalić przyczynę śmierci.
-
Naukowcy z amerykańskiego National Institute of Standards and Technology (NIST) i niemieckiego Physikalisch Technische Bundesanstalt (PTB) ocenili w warunkach bardzo zbliżonych do wymaganych podczas testów klinicznych przydatność atomowego czujnika magnetycznego do śledzenia pracy ludzkiego serca (Applied Physics Letters). Dotąd czujnik badano głównie w laboratoriach. Najnowszy eksperyment miał miejsce w berlińskiej siedzibie PTB, w budynku z najlepszym na świecie ekranowaniem magnetycznym. Umożliwia ono zablokowanie pola magnetycznego Ziemi oraz innych zewnętrznych źródeł. Gwarantuje to uzyskanie wiarygodnych i precyzyjnych pomiarów. Czujnik stworzony przez specjalistów z NIST to de facto niewielkie pudełko, w którym znajduje się ok. 100 mld atomów rubidu w stanie gazowym (laser podczerwieni małej mocy) oraz elementy optyczne. Urządzenie zmierzyło unikatową sygnaturę magnetyczną serca w pikoteslach. Podczas przełomowego badania naukowcy umieszczali czujnik 5 mm nad lewą częścią klatki piersiowej leżącej na plecach osoby. Sensor wychwycił słaby, ale regularny wzorzec cyklu pracy serca. Utrwalono go także dzięki nadprzewodnikowemu interferometrowi kwantowemu SQUID (ang. superconducting quantum interference device) i następnie porównano oba zapisy. Okazało się, że miniczujnik NIST poprawnie zmierzył cykl i zidentyfikował wiele typowych cech. Choć wygenerował więcej zakłóceń interferencyjnych, zdobywa przewagę dzięki temu, że może pracować w temperaturze pokojowej. SQUID potrzebuje zaś temperatury -296 °C i drogiej aparatury wspierającej. Czujnik magnetyczny skonstruowano w 2004 r., jednak dopiero 3 lata temu dodano do niego światłowód, który wykrywa sygnały świetlne pozwalające wnioskować o natężeniu pola magnetycznego. W okresie tym udało się również zminiaturyzować układ kontrolny. Najnowsze badania wskazują, że minisensory znajdą zastosowanie w magnetokardiografii, stanowiącej uzupełnienie bądź alternatywę dla tradycyjnego ekg. Zapewniają one stabilność pomiaru na czas dziesiątych części sekundy, co bez wątpienia przyda się w rozwijanej dopiero magnetorelaksometrii (ang. magnetorelaxometry, MRX), mierzącej odmagnesowanie magnetycznych nanocząstek. MRX jest wykorzystywana do lokalizowania, zliczania i obrazowania tego typu nanocząstek, które wprowadzono do tkanek w celach medycznych.
-
Amerykańscy uczeni dowiedli, że serce można stymulować nie tylko impulsami elektrycznymi, ale również światłem. Odkrycie może doprowadzić do pojawienia się laserowych rozruszników serca, nowej klasy urządzeń medycznych oraz pozwoli na przeprowadzenie niedostępnych dotychczas badań. Naukowcy z Case Western Reserve University oraz Vanderbilt University wykorzystali laser działający w podczerwieni, do regulowania rytmu serca kilkudniowego embrionu przepiórki. Mogli dzięki niemu przyspieszać i zwalniać puls, regulując w ten sposób siłę, z jaką krew uderza o mięsień. Metoda ta przyda się do sprawdzenia, w jaki sposób różny rytm serca może wpłynąć na pojawienie się w przyszłości chorób serca. Już wcześniejsze badania wykazały, że mięsień sercowy jest wrażliwy na różne tempo przepływu krwi, co znajduje swoje odbicie odpowiedzi genetycznej i molekularnej. Wykorzystanie lasera otwiera przed badaczami możliwości, których nie dają tradycyjne rozruszniki. "Gdy przykładam do tkanki napięcie elektryczne, prąd rozchodzi się wszędzie i stymulowany jest znacznie większy region. Tutaj możemy skoncentrować promień i, teoretycznie, stymulować nawet pojedynczą komórkę" - mówi Michael Jenkins z Case Western. Użycie lasera ma i tę zaletę, że nie niszczy komórek. Wykorzystanie prądu często prowadzi co zniszczenia części z nich, co wprowadza do eksperymentów niepożądane zmienne. Być może w przyszłości powstaną laserowe rozruszniki serca. Jednak zanim to się stanie, naukowcy muszą zbadać, co powoduje, że światło wpływa na działanie serca. Jedna z teorii mówi, że fotony są absorbowane przez molekuły wody, co prowadzi do lokalnego wzrostu temperatury. To z kolei wpływa na transport sodu przez błony komórkowe i wolniejsze lub szybsze skurcze. Teoria ta jest tym bardziej prawdopodobna, że niedawno uczeni z Vanderbilt University wykazali, iż za pomocą lasera można wywołać impulsy elektryczne w obwodowym układzie nerwowym. Światło wykorzystuje się do stymulacji komórek od niedługiego czasu. Jednak obecnie wykorzystywane techniki zakładają wprowadzenie do komórek genów z bakterii wrażliwych na działanie światła. Użycie lasera, a zatem stymulacja za pomocą molekuł wody a nie bakteryjnego DNA, jest znacznie prostszą techniką. Jednak, jak zauważa Loren Frank, profesor fizjologii z University of California z San Francisco, laser ma swoje ograniczenia. Może być użyty tylko tam, gdzie komórki odpowiadają na zmiany temperatury oraz gdzie dominuje jeden typ komórek. Laser, zdaniem Franka, nie sprawdzi się zatem przy stymulowaniu komórek mózgu. Jednak świetnie powinien spisać się w stymulacji serca. Chociażby dlatego, że krzemowe i szklane elementy laserów są znacznie bardziej obojętne dla komórek niż elementy metalowe, wykorzystywane w tradycyjnych rozrusznikach. Ponadto pacjenci z laserowymi rozrusznikami mogliby bezpiecznie korzystać z rezonansu magnetycznego. Ponadto, jak zauważył profesor E. Duco Jensen, problem z pobudzaniem komórek mózgu można częściowo obejść, badając odpowiedzi nerwów znajdujących się poza mózgiem.
-
Jeśli serce przepompowuje mniej krwi, mózg szybciej się starzeje. Za pomocą rezonansu magnetycznego naukowcy ustalili, że obniżony wskaźnik sercowy (stosunek objętości minutowej serca do powierzchni ciała, ang. cardiac index, CI) wiązał się ze zmniejszoną objętością mózgu. Zespół pracujący pod przewodnictwem dr Angeli L. Jefferson ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Bostońskiego zaobserwował istnienie związku nawet u osób, u których nie zdiagnozowano dolegliwości sercowo-naczyniowych, np. niewydolności serca czy choroby niedokrwiennej. Atrofię, czyli zmniejszenie objętości mózgu, uznaje się za objaw starzenia. Nasilenie tego zjawiska obserwuje się w przypadku demencji. Wyniki są interesujące, ponieważ sugerują, że wskaźnik sercowy i kondycja mózgu są ze sobą połączone. Związku nie można przypisać chorobie sercowo-naczyniowej, ponieważ dostrzegano go nawet po usunięciu pacjentów kardiologów z analizowanej próby – wyjaśnia dr Jefferson. Studium Amerykanów miało charakter obserwacyjny, dlatego nie można tu, niestety, ustalić, co jest przyczyną, a co skutkiem. Ekipa brała pod uwagę skany uzyskane podczas rezonansu mózgu i serca 1504 uczestników badania populacyjnego Framingham Offspring Cohort. Żadna z tych osób nie przeszła udaru, przemijającego ataku niedokrwiennego ani nie wykazywała objawów demencji. Badani mieli od 34 do 84 lat, a 54% próby stanowiły kobiety. Naukowcy mierzyli pojemność minutową serca i wyliczali wskaźnik sercowy. Skanowali też mózgi ochotników. Następnie na podstawie wartości wskaźnika sercowego ludzi podzielono na trzy grupy. Okazało się, że u osób z najniższym wskaźnikiem sercowym mózg był niemal o 2 lata starszy niż w grupie z najwyższym wskaźnikiem. Mózg ochotników ze środkowej grupy, gdzie serce przepompowywało niższą, lecz nadal prawidłową ilość krwi, również był prawie o 2 lata starszy w porównaniu do najwydajniejszych badanych. Spodziewaliśmy się związku między najniższym wskaźnikiem sercowym a mniejszą objętością mózgu, lecz byliśmy zaskoczeni, widząc, że podobne zjawisko dotyczy również osób z prawidłowym, choć niższym CI. Jefferson podkreśla, że skoro tylko u 7% badanych zdiagnozowano chorobę serca, akademików zdziwiło, że aż u 30% próby stwierdzono niski wskaźnik sercowy. Wg nich, kwestia ta wymaga głębszego zbadania. Zaobserwowaliśmy, że wskaźnik sercowy ma coś wspólnego ze zmianami strukturalnymi w mózgu, lecz już nie ze zmianami poznawczymi [nie występowało pogorszenie funkcjonowania intelektualnego]. Przekształcenia anatomiczne mogą być wczesnym sygnałem, że dzieje się coś złego. Naukowcy zamierzają śledzić losy pacjentów, by monitorować ich zdolności pamięciowe itp. Jefferson uważa, że opisane zjawisko można wytłumaczyć za pomocą kilku teorii. Niewykluczone np., że zmniejszony wskaźnik sercowy ogranicza dopływ krwi do mózgu, która dostarcza tam tlen i paliwo w postaci glukozy.
-
W trzech amerykańskich ośrodkach medycznych trwają testy technologii, która wspomaga naprawę serca dzięki... falom uderzeniowym. Nowa metoda może znacznie poprawić komfort życia osób po operacjach kardiochirurgicznych. Osoby po tego typu zabiegach, podczas których użyto stentów, bypassów czy sztucznych zastawek, bardzo często cierpią na bóle w klatce piersiowej. Są one spowodowane tym, że naprawione serce nie otrzymuje wystarczającej ilości tlenu. Okazuje się jednak, że fale uderzeniowe wspomagają wzrost nowych naczyń krwionośnych, zwiększając przepływ tlenu, co zmniejsza bóle. Dlatego też specjaliści testują urządzenie o nazwie Cardiospec firmy Medispec. Generuje ona ultradźwięki podobne do tych, jakie są wykorzystywane podczas rozbijania kamieni nerkowych. Ultradźwięki wywołują zmiany ciśnienia w precyzyjnie określonych miejscach. Z nieznanych powodów odpowiednie ciśnienie powoduje wzrost naczyń krwionośnych w sercu. Wstępne testy wykazały, że u 70% pacjentów poddanych nowej terapii przepływ krwi przez mięsień sercowy poprawia się o 60-70 procent. W badaniach wzięło udział 15 pacjentów. Byli oni poddawani działaniu fali uderzeniowej dziewięć razy w ciągu dziewięciu tygodni. Brali po trzy sesje w tygodniach pierwszym, piątym i dziewiątym. Obecnie na całym świecie około 1000 osób ma styczność z nową terapią. Na razie okazuje się, że w ciągu 2-3 lat od jej stosowania znowu pojawiają się problemy z sercem. Jednak wszystko wskazuje na to, że nie jest to wynik niepowodzenia terapii. Najprawdopodobniej osoby takie nie zmieniają swoich przyzwyczajeń sprzed operacji, a więc, mimo leczenia urządzeniem Cardiospec, w innym miejscu serca pojawia się choroba, z powodu której byli już operowani. Metoda taka nie tylko przynosi ulgę pacjentom, ale oznacza też obniżenie kosztów opieki medycznej. Do osób cierpiących na dusznicę bolesną często przyjeżdża pogotowie, wykonuje się im liczne badania, a mimo to jakość ich życia jest niska. Obecny poziom medycyny pozwala na życie z tą chorobą przed dziesiątki lat. Cardiospec daje nadzieję na poprawę jakości życia chorych i obniżenie kosztów opieki nad nimi. Oczywiście urządzenie nie jest remedium na chorobę. "To nie leczy, a przynosi poprawę" - mówi przedstawiciel Medispec. Dodaje, że przed stosowaniem terapii chorzy zażywali lekarstwa trzy razy dziennie. Po niej - trzy razy w tygodniu. Firma Medispec kończy właśnie testy bezpieczeństwa swojego urządzenia i ma nadzieję, że do roku 2012 uzyska ono zgodę FDA na używanie w praktyce klinicznej.
-
Badacze z Tohoku University opracowali superelastyczny stop żelaza, którego wytrzymałość na rozciąganie przekracza granicę 1 gigapaskala. Może on być wykorzystywany podczas skomplikowanych operacji serca i mózgu oraz w konstrukcjach budowanych na obszarach występowania trzęsień ziemi. Japończycy twierdzą, że po rozciągnięciu materiał – żelazo polikrystaliczne - powraca do pierwotnego kształtu, a jego nadzwyczajna elastyczność decyduje o kilku innych właściwościach, w tym o kowalności i zmiennej magnetyzacji. Maksymalny poziom naprężenia nowego stopu, po którego przekroczeniu następuje przerwanie, jest dwukrotnie wyższy niż w przypadku nitinolu (NiTi, stopu z pamięcią kształtu; 49% niklu i 51% tytanu). Wg naukowców z Kraju Kwitnącej Wiśni, nadaje się on do wykorzystania w postaci stentów – rurek podtrzymujących naczynia i zapobiegających ich zapadaniu się. Ponieważ stop żelaza charakteryzuje się wysokim naprężeniem maksymalnym (dużą wytrzymałością), można z niego "wyciągać" bardzo cienkie przewody, które sięgają położonych w głębi ciała rejonów, np. mózgu, gdzie mają się znaleźć stenty. Średnica nitinolowych sprężynek stosowanych obecnie przy angioplastyce wieńcowej jest natomiast zbyt duża, żeby przeprowadzić podobny zabieg na mózgu – wyjaśnia jeden z członków japońskiego zespołu badawczego T. Omori. W komentarzu do artykułu zespołu z Tohoku University opublikowanego na łamach Science profesor Ibrahim Karaman z Texas A&M University i jego doktorant Ji Ma napisali, że po ogrzaniu nowy stop wykazuje właściwości bezdyfuzyjnej przemiany fazowej. Atomy kryształów w uporządkowany sposób przeorganizowują swoje upakowanie, co leży u podłoża makroskopowej zmiany kształtu obiektu. Po zaimplantowaniu stent z żelaza polikrystalicznego rozszerza się pod wpływem ciepła ciała i osiąga pożądaną formę.
-
Agoniści hormonu uwalniającego hormon wzrostu, czyli substancje naśladujące działanie wydzielanego przez podwzgórze hormonu stymulującego uwalnianie somatotropiny, mogą już niedługo posłużyć do leczenia niektórych chorób serca - uważają naukowcy z University of Miami. Hormon uwalniający hormon wzrostu (ang. growth hormone releasing hormone - GHRH) jest jednym z najważniejszych regulatorów procesów anabolicznych, czyli m.in. regeneracji uszkodzonych tkanek. Ponieważ jego proanaboliczne działanie jest bardzo wszechstronne, badacze z Florydy postanowili sprawdzić, czy związki naśladujące działanie tego hormonu, zwane także jego agonistami (GHRH-A), mogą stymulować proces odbudowy serca uszkodzonego w wyniku zawału. Zespół piętnastu badaczy testował jeden z GHRH-A, noszący roboczą nazwę JI-38, na szczurach. Po osiągnięciu przez zwierzęta wieku 6 miesięcy wywołano u nich niedokrwienie serca symulujące zawał, a następnie przez cztery tygodnie szczury leczono, w zależności od grupy, trzeba substancjami: placebo, JI-38 albo syntetycznym szczurzym hormonem wzrostu. Po zakończeniu terapii gryzonie podano ocenie czynności układu krążenia. Jak się okazało, oba zastosowane leki wykazały działanie lepsze od placebo, lecz tylko GHRH-A wywołał pożądany i wyraźnie zauważalny efekt w postaci zwiększenia ilości krwi wyrzucanej przez serce w jednostce czasu. Wykazaliśmy, że GHRH-A odgrywa ochronną rolę dla struktury serca po zawale. U zwierząt, które przyjęły GHRH-A, stwierdzono w wyraźną poprawę funkcji i struktury serca w porównaniu do zwierząt, które otrzymywały rekombinowany szczurzy hormon wzrostu, podsumowuje wyniki studium jego główny autor, dr Rosemeire M. Kanashiro-Takeuchi. Inny członek zespołu, laureat Nagrody Nobla dr Andrew V. Schally, dodaje, że jego laboratorium pracuje nad nowymi GHRH-A, które mogłyby działać jeszcze skuteczniej. Najbliższy czas badacze z Miami planują poświęcić na badania nad mechanizmami rządzącymi regeneracją serca w reakcji na aktywację szlaków metabolicznych związanych z hormonem wzrostu. Wiedza ta jest niezwykle istotna z punktu widzenia starań o dopuszczenie nowego rodzaju terapii do zastosowania u ludzi.