Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Prof. Deepak Nagrath z Rice University poszukiwał nowych sposobów hodowli komórek na wzmacniających rusztowaniach. Adipocyty – komórki tłuszczowe – ciągle wydzielały jednak lepką substancję, którą uznawał za zanieczyszczenie i uparcie wyrzucał. Tymczasem okazało się, że coś, co wg niego, wyglądało jak odpad, było tym, czego potrzebował...

Lepka substancja (zewnątrzkomórkowa macierz) wspaniale nadawała się na naturalne rusztowanie. Od czasu odkrycia Nagrath i jego współpracownicy bardzo rozwinęli nową metodę. Naukowcy uważają, że po wypełnieniu komórkami macierzystymi materiał ich pomysłu będzie można umieszczać w organizmie pacjenta. Bez ryzyka odrzucenia dokona on tam naprawy każdego rodzaju tkanki.

Podstawowa idea jest bardzo prosta – skłonić komórki tłuszczowe do syntezy błony podstawnej (łac. membrana basalis), która będzie naśladować to, co dzieje się podczas naturalnego wzrostu tkanki, czyli zapewni swego rodzaju ramę. Do niej, formując spójną sieć, przytwierdzą się komórki. Gdy dojrzeją, przekształcając się w żądaną tkankę, wydzielą inną substancję, która zniszczy rusztowanie.

Przez lata najczęściej używanym podłożem wzrostowym była macierz zewnątrzkomórkowa pochodząca z guzów myszy (tzw. Matrigel). Ze względu na to nie nadawała się jednak do wstrzykiwania pacjentom. Tłuszcz jest natomiast jedyną nadmiarową rzeczą w ciele. Zawsze możemy go stracić. Substancja pozyskiwania z wydzieliny komórek tłuszczowych (Adipogel) pozwala na wzrost hepatocytów – komórek wątroby wykorzystywanych często podczas testów farmaceutycznych.

Nagrath tłumaczy, że Adipogel przypomina miód i zawiera czynniki wzrostu, cytokiny i hormony oryginalnej tkanki.

Inni naukowcy z Rice University, których artykuł ukazał się w zeszłym tygodniu w piśmie Nature Nanotechnology, zaproponowali, by do uzyskania trójwymiarowych kultur komórkowych wykorzystać lewitację magnetyczną. Mimo to prof. Nagrath jest nadal przekonany, że Adipogel stanowi najpraktyczniejszą formę odtwarzania tkanek w warunkach in vivo.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komórki tłuszczowe (adipocyty) mogą wyczuwać światło słoneczne. Jeśli jest za mało światła o konkretnej długości fali, rośnie ryzyko zespołu metabolicznego. Ponieważ spędzamy sporą część doby w pomieszczeniach, naukowców bardzo to niepokoi.
      Przez bardzo długi czas ludzkie ciała ewoluowały w kontakcie ze światłem słonecznym. Rozwinęły się u nas nawet światłoczułe opsyny. Obecnie jednak spędzamy sporą część doby w warunkach sztucznego oświetlenia, co nie zapewnia nam pełnego spektrum światła, jakie uzyskiwalibyśmy ze słońca - opowiada dr Richard Lang z Centrum Medycznego Szpitala Dziecięcego w Cincinnati.
      Lang dodaje, że idea penetracji światła głęboko do tkanek jest bardzo nowa, nawet dla wielu naukowców. Ja i inni odkryliśmy jednak opsyny zlokalizowane w wielu typach tkanek.
      W ramach ostatnich badań naukowcy wystawiali myszy na oddziaływanie niskiej temperatury (ok. 4°C). Wiedzieli, że by się ogrzać, tak jak ludzie gryzonie będą mieć dreszcze i wykorzystają termogenezę bezdrżeniową, czyli proces wytwarzania ciepła w brunatnej tkance tłuszczowej (ang. brown adipose tissue, BAT).
      Pogłębiona analiza wykazała, że proces rozgrzewania jest zaburzony zarówno pod nieobecność genu OPN3 (opsyny-3), jak i niebieskiego światła o długości fali rzędu 480 nanometrów; światło o tej długości stanowi część światła słonecznego, ale w świetle sztucznym występuje tylko w niewielkiej ilości.
      Podczas ekspozycji na światło, OPN3 stymuluje komórki białej tkanki tłuszczowej (ang. white adipose tissue, WAT) do lipolizy i uwalniania kwasów tłuszczowych do krwiobiegu. Są one wykorzystywane przez różne komórki do zasilania swojej aktywności. BAT spala je w procesie oksydacji, by wygenerować ciepło.
      Gdy wyhodowano myszy pozbawione genu OPN3, po umieszczeniu w niskiej temperaturze nie były one w stanie ogrzać się tak skutecznie, jak inne gryzonie. Co jednak zaskakujące, zespół zauważył, że nawet gdy zwierzęta miały prawidłowy gen, nie rozgrzewały się, gdy wystawiano je na oddziaływanie światła pozbawionego niebieskiego spektrum.
      Uzyskane dane skłoniły naukowców do wyciągnięcia wniosku, że światło słoneczne jest niezbędne dla normalnego metabolizmu energii, przynajmniej u myszy. Choć Amerykanie podejrzewają, że podobny światłozależny szlak metaboliczny występuje u ludzi, by to potwierdzić, muszą przeprowadzić serię kolejnych eksperymentów.
      Jeśli adipocytowy szlak światło-OPN3 istnieje także u ludzi, ma to potencjalnie olbrzymie implikacje dla ludzkiego zdrowia. Współczesny tryb życia wystawia nas na oddziaływanie nienaturalnych spektrów światła. Oznacza również ekspozycję na światło nocą, pracę zmianową i zespół nagłej zmiany strefy czasowej, jet-leg; wszystkie z nich mogą skutkować zaburzeniami metabolicznymi. [...] Niewykluczone, że niewystarczająca stymulacja szlaku światło-OPN3 z komórek tłuszczowych stanowi częściowe wytłumaczenie zaburzeń metabolicznych w krajach uprzemysłowionych, gdzie nienaturalne oświetlenie stało się normą.
      Lang podkreśla, że jeśli jego podejrzenia się potwierdzą, być może w przyszłości światłoterapia stanie się metodą, za pomocą której będzie się zapobiegać przekształceniu zespołu metabolicznego w cukrzycę. Stan zdrowia publicznego będzie zaś można poprawić, zastępując zwykłe oświetlenie wewnętrzne systemami oświetlania pełnym spektrum.
      Najpierw jednak trzeba odpowiedzieć na szereg pytań, m.in. ile światła słonecznego potrzeba, by wesprzeć zdrowy metabolizm i czy ludziom zmagającym się z otyłością może brakować w adipocytach działającego genu OPN3.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zespół z Uniwersytetu w Cambridge odkrył w mózgu nowy rodzaj komórek macierzystych o dużym potencjale regeneracyjnym.
      Zdolności samonaprawy mózgu nie są zbyt dobre, ale jak podkreślają naukowcy, można by to zmienić bez operacji, obierając na cel rezydujące w nim komórki macierzyste. Komórki macierzyste pozostają jednak zwykle w stanie spoczynku (ang. quiescence), co oznacza, że nie namnażają się ani nie przekształcają w różne rodzaje komórek. By więc myśleć o naprawie/regeneracji, najpierw trzeba je "obudzić".
      Podczas ostatnich badań doktorant Leo Otsuki i prof. Andrea Brand odkryli nowy rodzaj pozostających w uśpieniu komórek macierzystych - G2 (ang. G2 quiescent stem cell). G2 mają większy potencjał regeneracyjny niż wcześniej zidentyfikowane uśpione komórki macierzyste. Oprócz tego o wiele szybciej się aktywują, by produkować neurony i glej (nazwa G2 pochodzi od fazy cyklu komórkowego, na jakiej się zatrzymały).
      Badając mózg muszek owocówek, autorzy publikacji z pisma Science zidentyfikowali gen trbl, który wybiórczo reguluje G2. Ma on swoje odpowiedniki w ssaczym genomie (ich ekspresja zachodzi w komórkach macierzystych mózgu).
      Odkryliśmy gen, który nakazuje, by komórki te weszły w stan uśpienia. Kolejnym krokiem będzie zidentyfikowanie potencjalnych leków, które zablokują trbl i obudzą komórki macierzyste - tłumaczy Otsuki. Sądzimy, że podobne uśpione komórki występują w innych narządach i że nasze odkrycie pomoże ulepszyć lub wynaleźć nowe terapie regeneracyjne.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wykorzystując komórki macierzyste pobrane w pobliżu warstwy granicznej wewnętrznej ludzkiej siatkówki, naukowcy z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego i Moorfields Eye Hospital przywrócili wzrok szczurom. Mają nadzieję, że zabieg uda się także w przypadku naszego gatunku, co pozwoliłoby na leczenie chorych np. z jaskrą.
      Brytyjczycy sądzą, że udało im się odtworzyć "zasoby" komórek zwojowych siatkówki, których aksony tworzą pasmo wzrokowe (rozciąga się ono od skrzyżowania wzrokowego do podkorowego ośrodka wzrokowego - ciała kolankowatego bocznego).
      Za zgodą rodzin akademicy pobrali z oczu przeznaczonych do przeszczepu rogówki próbki komórek macierzystych współistniejącego z neuronami i wspomagającego ich funkcje gleju Müllera. Trafiły one do hodowli laboratoryjnych i przekształciły się w komórki zwojowe siatkówki. Następnie wszczepiono je do oczu gryzoni.
      Ponieważ szczury nie miały wcześniej komórek zwojowych siatkówki, były ślepe. Po przeszczepie elektrody mocowane do łba ujawniły, że mózg reaguje na światło o niewielkim natężeniu.
      Dr Astrid Limb podkreśla, że choć jeszcze daleko do operacji w klinikach okulistycznych, poczyniono ważny krok naprzód w kierunku leczenia jaskry i chorób pokrewnych. W przebiegu jaskry podwyższone ciśnienie w gałce ocznej prowadzi do nieodwracalnego uszkodzenia nerwu wzrokowego oraz właśnie komórek zwojowych siatkówki.
      Przypomnijmy, że badania zespołu dr. Toma Reha z Uniwersytetu Waszyngtońskiego z 2008 r. wykazały, że nie tylko glej Müllera młodych ssaków jest zdolny do podziałów, w wyniku których powstają komórki progenitorowe, zdolne do rozwijania w nowe neurony. Dorosły glej także może zostać ponownie zastymulowany do podziałów.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Siarkowodór - jedna z substancji odpowiadających za przykry zapach z ust - zwiększa zdolność dorosłych komórek macierzystych miazgi zęba do przekształcania się w hepatocyty.
      To pierwszy przypadek, kiedy udało się pozyskać komórki wątroby z miazgi zęba. Naukowcy, których badania opisano w artykule opublikowanym w Journal of Breath Research, cieszą się, bo uzyskano dużą liczbę hepatocytów o wysokiej czystości. "Wysoka czystość oznacza, że występuje mniej komórek, które zróżnicowały się w inną tkankę lub pozostały komórkami macierzystymi" - tłumaczy dr Ken Yaegaki z Nippon Dental University.
      Podczas eksperymentów Japończycy wykorzystali miazgę z wyrwanych w klinice zębów. Pozyskane komórki macierzyste podzielono na dwie hodowle - testowa była inkubowana w komorze siarkowodorowej. Po 3, 6 i 9 dniach pobrano próbki i sprawdzano, czy przekształciły się w hepatocyty. Komórki oglądano pod mikroskopem, badano też ich zdolność magazynowania glikogenu oraz zawartość mocznika (wątroba przekształca toksyczny amoniak w mocznik).
      W porównaniu do tradycyjnej metody [pozyskiwania hepatocytów do przeszczepu], która bazuje na bydlęcej surowicy płodowej, nasza metoda jest produktywna i co najważniejsze - bezpieczna. Pacjentom nie zagrażają potworniaki - nowotwory wywodzące się z wielopotencjalnych komórek zarodkowych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Holenderski fizjolog z Maastricht University Mark Post poinformował, że jeszcze bieżącej jesieni może powstać pierwszy hamburger z próbówki. Post pracuje na stworzeniem metod masowej produkcji w laboratorium mięśni szkieletowych z komórek macierzystych. Ma on nadzieję, że w przyszłości jego wynalazek wyeliminuje potrzebę hodowli zwierząt.
      Jego pierwszy hamburger znajduje się wciąż w fazie eksperymentalnej jednak, jak powiedział Post podczas sympozjum „Następna rewolucja rolnicza“, odbywającego się podczas dorocznego spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Postępu w Nauce, do jesieni mają powstać tysiące fragmentów tkanki, które połączymy w hamburgera. Post poinformował, że jego badania otrzymały dofinansowanie w wysokości 250 000 euro. Sponsoruje je prywatna osoba, która chce w ten sposób przyczynić się do ochrony środowiska i wyżywienia świata.
      Pozyskiwanie mięsa i produktów mlecznych współczesnymi metodami wymaga większej ilości ziemi, wody, roślin i przyczynia się do wytwarzania większej ilości odpadów niż produkcja wszystkich innych rodzajów żywności.
      Do roku 2050 światowe zapotrzebowanie na mięso może zwiększyć się aż o 60%. Tymczasem większość ziemi nadającej się na pastwiska jest już wykorzystywana. Jedynym sposobem zwiększenia produkcji mięsa jest zatem zamiana w pastwiska kolejnych terenów. To może odbywać się tylko kosztem przyrody, utraty bioróżnorodności, będzie oznaczało większą emisję gazów cieplarnianych oraz częstsze epidemie.
      Hodowla zwierząt to największe zagrożenie w skali globalnej jakie sobie szykujemy. Co więcej jest to metoda nieefektywna, która od tysięcy lat nie uległa radykalnej zmianie - mówi Patrick Brown z Wydziału Medycyny Stanford University.
      Brown jest tak bardzo przekonany, że sytuacja musi ulec zmianie, iż założył dwie firmy i ma zamiar poświęcić resztę życia na badania nad stworzeniem substytutów mięsa i produktów mlecznych. Mają być to produkty nie do odróżnienia od prawdziwego mięsa czy mleka, które jednak w całości będą powstawały z roślin.
      Zarówno Brown jak i Post mówią, że ich pomysłami nie zainteresowała się żadna z firm zajmujących się produkcja mięsa.
×
×
  • Create New...