Znajdź zawartość

Uwalnianie wapnia z kości zachodzi zarówno w czasie laktacji, jak i w przebiegu różnych nowotworów, np. raka piersi. Naukowcy wiedzieli, że odpowiada za to wydzielane przez gruczoły mlekowe (bądź tkanki nowotworowe) białko podobne do parathormonu (PTH-RP). Nie mieli jednak pojęcia, co i gdzie reguluje sekrecję PTH-RP. Okazało się, że to serotonina, znana lepiej jako hormon szczęścia. Naukowcy z University of Cincinnati wpadli na trop roli spełnianej przez serotoninę, badając komórki oraz tkanki mysie, krowie i ludzkie. Co ważne, zidentyfikowali też receptory, na które hormon oddziałuje. Co to oznacza z punktu widzenia praktyka? Amerykanie uważają, że dzięki temu będzie można opracować leki zapobiegające utracie masy kostnej (nadmiernej resorpcji kości). Wiedząc, że antydepresanty, które ograniczają wychwyt zwrotny serotoniny (SSRI), wywołują także zmniejszenie masy kostnej, naukowcy zaplanowali eksperyment ze zmodyfikowanymi genetycznie myszami. Nie wytwarzały one wystarczających ilości serotoniny i w ich gruczołach mlecznych było znacznie mniej PTH-RP niż w gruczołach zdrowych gryzoni w czasie laktacji. Potraktowane serotoniną mysie i krowie gruczoły zwiększały ekspresję PTH-RP, odpowiednio, 8- i 20-krotnie. Gdy hormon dodano do 3 linii komórek ludzkiego raka piersi, ekspresja białka podobnego do parathormonu również wzrosła 20-krotnie. Podczas badań na modyfikowanych genetycznie myszach i komórkach mysich gruczołów mlekowych sprawdzano, który z receptorów serotoniny odpowiada za regulację wydzielania PTH-RP. Choć wcześniejsze studia wskazywały, że dla niektórych funkcji gruczołów mlecznych istotny jest receptor 5-HT7, eksperyment akademików z University of Cincinnati sugerował, że tym razem chodzi o receptor 5-HT2.

Komórki beta wysp trzustki wykorzystują do wykrycia fruktozy receptory smaku. W odpowiedzi wydzielają insulinę. Jak widać, glukoza nie jest jedynym cukrem, który wywołuje sekrecję insuliny. To ważne odkrycie, ponieważ posiłki są zwykle mieszanką różnych rodzajów cukru. Teraz pozostaje sprawdzić, czy fruktoza jest dobra, czy zła dla komórek beta i ludzkiego metabolizmu - wyjaśnia dr Björn Tyrberg z Sanford-Burnham Medical Research Institute. Badając ludzkie i mysie komórki trzustki, zespół zauważył, że działając równocześnie z glukozą, fruktoza nasila wydzielanie insuliny. Naukowcy prowadzili eksperymenty na komórkach zmodyfikowanych genetycznie w taki sposób, by nie występował w nich receptor smaku. W takiej sytuacji fruktoza nie pobudzała sekrecji insuliny. Amerykanie podejrzewają, że nowo odkryte receptory z komórek beta odgrywają jakąś rolę w zaburzeniach metabolicznych, np. cukrzycy i otyłości. Obecnie staramy się zrozumieć, w jaki sposób regulowane są receptory smaku komórek beta i jak ich ekspresja różni się w populacjach osób zdrowych i chorych - podsumowuje główny autor studium, dr George Kyriazis.

Kiedyś wydawało się, że rozregulowane rytmy biologiczne w depresji, zaburzeniach obsesyjno-kompulsywnych czy różnego rodzaju uzależnieniach, które prowadzą do zmiany cyklu snu i czuwania czy rytmów hormonalnych, to skutek procesu patologicznego leżącego u podłoża choroby. Najnowsze analizy wskazują jednak, że tak naprawdę mogą one być przyczynami i najpierw szwankuje zegar biologiczny, a dopiero później pojawiają się zaburzenia neuropsychiatryczne. Jerome S. Menet i prof. Michael Rosbash z Brandeis University dokonali przeglądu badań na ten temat, m.in. na myszach funkcjonujących na symulowanych nocnych zmianach. Analizowali aktywność zegarów komórkowych w różnych częściach mózgu. Okazało się, że zmieniła się ona w obrębie hipokampa, który jest zaangażowany m.in. w procesy pamięciowe, oraz odpowiadającego za emocje ciała migdałowatego. W innych wziętych pod uwagę przez Amerykanów eksperymentach hodowano myszy bez zegarów biologicznych oraz takie, które naprzemiennie wystawiano na oddziaływanie 10 godzin ciemności i 10 godzin światła dziennego. Naukowcy zauważyli, że zwierzęta z rozregulowanymi bądź genetycznie wyeliminowanymi rytmami biologicznymi były bardziej podatne na uzależnienie od narkotyków, nadaktywność, bezradność oraz zaburzenia snu. Niemal wszystkie struktury w mózgu mają zegary komórkowe – podkreśla Menet. Otrzymują one rytmiczne informacje, np. w postaci hormonu melatoniny, który jest wydzielany w ciemnościach przez szyszynkę i reguluje cykl snu-czuwania. U ludzi pracujących na zmiany działanie zegarów w całym ciele, w tym w mózgu, ulega zaburzeniu. Współczesny tryb życia prowadzi do aktywności czy jedzenia w okresie, który powinien być fazą spoczynkową. Wewnętrzne sygnały są więc generowane w niewłaściwym czasie, sprzecznym z sygnałami płynącymi z otoczenia, których timing pozostaje niezmienny. Kiedy wadliwie działa zegar w obrębie wątroby, u danej osoby może się rozwinąć zaburzenie metaboliczne, np. otyłość. Kiedy to samo dzieje się z zegarem w obrębie mózgu, ktoś staje się bardziej podatny na zaburzenia psychiczne.

Trzustka ma swój własny zegar molekularny. Specjaliści z Northwestern University wykazali, że reguluje on produkcję insuliny w komórkach beta wysepek Langerhansa. Jeśli jego praca ulega zaburzeniu, pojawia się cukrzyca (Nature). Wspomniany zegar biologiczny kontroluje rytmiczne działania białek i genów zaangażowanych w wydzielanie insuliny. Zdobyliśmy pierwszy dowód na to, jak zegar biologiczny może wpływać na rozwój cukrzycy. Biologiczne programy, który pozwalają zwierzętom pozyskiwać energię – podobnie jak fotosynteza u roślin – pozostają pod kontrolą zegara. Nasze odkrycia pomogą wykryć przyczyny anomalii glukozowych, ale jeszcze dużo musimy się nauczyć – wyjaśnia dr Joe Bass z Weinberg College of Arts and Sciences. Z Bassem i jego doktorantką Bilianą Marchevą współpracowali m.in. akademicy z Uniwersytetu Chicagowskiego. W ramach eksperymentu wyłączano geny zegara komórek beta myszy. Okazało się, że u zwierząt pojawiła się upośledzona tolerancja glukozy oraz anormalnie niski poziom insuliny. Zegar koordynuje procesy zarządzania cukrem, dlatego jego utrata zahamowała sekrecję hormonu. Zmienność wydzielania insuliny, jaką widzimy u ludzi oraz podatność na cukrzycę są prawdopodobnie związane z opisywanym mechanizmem zegarowym. [...] I teraz pojawia się następne pytanie: czy możemy to jakoś modulować? – zastanawia się endokrynolog Bass. Izolując trzustki i posługując się obrazowaniem bioluminescencyjnym z wykorzystaniem lucyferazy świetlików, naukowcy stwierdzili, że mają do czynienia z autonomicznym zegarem tego narządu. Dowodem jest nagrany przez nich 3-sekundowy filmik, na którym widać, że w hodowlach komórkowych światło było emitowane w stałym rytmie raz na dobę. Główny dobowy zegar biologiczny ssaków jest umiejscowiony w przedniej części podwzgórza, a dokładniej nad skrzyżowaniem nerwów wzrokowych, po obu stronach trzeciej komory mózgu. Są nim jądra nadskrzyżowaniowe (SCN, suprachiasmatic nuclei). Podobne mechanizmy znajdują się jednak także w różnych tkankach i organach: płucach, wątrobie, sercu, trzustce i mięśniach szkieletowych.

Jedzenie w nocy może poważnie uszkadzać zęby. Analiza dokumentacji medycznej 2.217 Duńczyków ujawniła, że zwiększa ono ryzyko utraty zębów i to bez względu na rodzaj przekąski. Badacze z Uniwersytetu w Kopenhadze uważają, że opisywane zjawisko jest skutkiem zmian w ilości śliny. Nocą jej wydzielanie bardzo spada, a więc resztki pokarmu przyklejają się do zębów i pozostają tam na dłużej. Razem z amerykańskimi naukowcami akademicy ze stolicy Danii przeanalizowali przypadki 2.217 krajanów, którzy wzięli wcześniej udział w innym medycznym studium. Okazało się, że 173 osoby (8%) można było uznać za nocnych podjadaczy. Oznacza to, że aż ¼ dostarczanych swojemu organizmowi kalorii spożywały one po kolacji lub co najmniej 2 razy w tygodniu budziły się w nocy na małe co nieco. Kiedy zespół przez 6 lat śledził losy badanych, ustalono, że podjadcze stracili więcej zębów. Wynik pozostawał taki sam po uwzględnieniu innych potencjalnie istotnych czynników, takich jak wiek, palenie i spożycie cukrów. Dr Jennifer Lundgren podkreśla, że stomatolodzy powinni lepiej edukować pacjentów regularnie odwiedzających nocą lodówkę i zwiększyć intensywność badań przesiewowych. Specjaliści odradzają nocne spożywanie słodkich bądź kwasowych pokarmów i napojów, zalecają też, by na godzinę przed ostatnim myciem zębów pić tylko wodę.

Połączenie słodzików z cukrem wzmaga wydzielanie hormonu sygnalizującego sytość oraz pomaga kontrolować poziom cukru we krwi (Diabetes Care). Biorąc pod uwagę liczbę osób, które na co dzień używają sztucznych słodzików, jest niezwykle ważne, by prześledzić ich wpływ na metabolizm i wagę – przekonują dr Rebecca J. Brown i zespół z Narodowego Instytutu Cukrzycy oraz Chorób Trawiennych i Nerek. Ponieważ słodziki nie zawierają węglowodanów, Amerykanie zakładali, że nie powinny w żaden sposób oddziaływać na to, jak organizm zarządza glukozą. Istnieją jednak dowody, że słodziki uruchamiają sekrecję glukagonopodobnego peptydu-1 (ang. glucagon-like peptide-1, GLP-1). GLP-1 wydziela się w przewodzie pokarmowym i stanowi dla mózgu sygnał osiągnięcia sytości. Hamuje to apetyt i ogranicza spożycie kalorii. By dokładniej zbadać opisywane zjawisko, ekipa Brown zebrała grupę 22 zdrowych osób o prawidłowej wadze ciała. Przeszły one dwa doustne testy tolerancji glukozy, pozwalające ocenić, jak dobrze organizm metabolizuje cukier. Pacjent, który uprzednio pości przez parę godzin, musi wypić napój stanowiący wodny roztwór glukozy. Na 10 min przed jego spożyciem uczestnicy studium wychylali albo dietetyczny napój gazowany ze słodzikiem, albo taką samą ilość wody gazowanej. W obu przypadkach następował identyczny wzrost stężenia cukru we krwi. Naukowcy nie zauważyli, by w porównaniu do wody gazowanej, po wypiciu napoju ze słodzikiem przed testem wydzielało się znacząco więcej GLP-1. Studia na zwierzętach i ludziach wykazywały, że kiedy sztuczne słodziki są spożywane w pojedynkę (bez węglowodanów), nie uruchamia się wydzielanie glukagonopodobnego peptydu-1. Nasze dane [również] demonstrują, że słodziki współdziałają z glukozą, by wzmóc wydzielanie GLP-1 u zdrowych ochotników – podsumowuje Brown. Efekt występował po spożyciu mniej niż jednej puszki napoju. W przyszłości Amerykanie planują kolejne eksperymenty z osobami z cukrzycą typu 2. oraz innymi zaburzeniami metabolicznymi. Trzeba też zrozumieć, jakie znaczenie dla zdrowia ma wzmożone wydzielanie GLP-1.

Naukowcy z Shiraz University of Medical Sciences odkryli, że korzystanie z telefonów komórkowych powoduje wydzielanie rtęci z amalgamatowych wypełnień w zębach. Pod wpływem pola magnetycznego zwiększa się stężenie tego pierwiastka zarówno w ślinie, jak i w moczu (Pakistan Journal of Biological Sciences). Irańczycy wykazali także, że podobne zjawisko obserwuje się podczas badania osób z amalgamatowymi plombami za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI). Pod wpływem tego odkrycia zaczęli się więc zastanawiać, czy inne źródła pola magnetycznego, z którymi stykamy się na co dzień, np. monitory komputerów, telewizory czy kuchenki mikrofalowe, także zwiększają wydzielanie Hg. W pierwszej fazie eksperymentu badano 30 pacjentów: 27 kobiet i 3 mężczyzn w wieku od 18 do 48 lat. Przed i po MRI pobrano od nich 5 mililitrów stymulowanej śliny. Gęstość strumienia magnetycznego wynosiła 0,23 T, a czas ekspozycji ustalono na 30 minut. W drugim etapie uwzględniono 14 zdrowych studentek w wieku od 19 do 23 lat, które przed rozpoczęciem studium nie używały komórki i nie odnawiały plomb z amalgamatem (musiały mieć co najmniej 4 zęby z wypełnieniem). Potem wszystkim wymieniono wypełnienia i zarówno przed, jak i 1, 2, 3 oraz 4 dni po zabiegu stomatologicznym pobrano próbki moczu. Lekarze prosili, by przez pewien okres kobiety nie jadły owoców morza/ryb ani pokarmów z puszki oraz żeby nie piły kawy i herbaty. Na specyficzną dietę miały przejść tydzień przed rozpoczęciem studium i przestrzegać jej do momentu ostatniego pomiaru, czyli 4. dnia po wymianie plomb. Studentki losowo przypisano do jednej z dwóch grup. Grupa testowa została poddana promieniowaniu magnetycznemu, emitowanemu przez Nokię 3310. Przez 4 dni po zabiegu dentystycznym kobiety miały rozmawiać przez 15 min dziennie. Chociaż w Polsce coraz większą popularnością cieszą się plomby kompozytowe, ceramiczne czy cement glasjonomerowy, część osób nadal nie wymieniła starych wypełnień. Jak widać, nie jest to wyłącznie kwestia urody i zdrowia samych zębów.