Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Komórki z kolana osoby z chorobą zwyrodnieniową stawów (łac. osteoarthritis, OA) mają anormalnie skrócone telomery, czyli ochronne sekwencje z nukleotydów, które zabezpieczają przed "przycinaniem" chromosomów po ich podwojeniu w czasie podziału komórki. Im bliżej uszkodzonego rejonu wewnątrz stawu, tym wyższy odsetek komórek z bardzo krótkimi telomerami.

Normalnie telomery ulegają skróceniu podczas każdego kolejnego podziału (lepiej, by utracie podlegały właśnie one niż znacznie cenniejsze sekwencje, czyli geny), jednak zmniejszenie długości bywa także wynikiem nagłego uszkodzenia komórki, np. przez stres oksydacyjny.

Ponieważ wyniki wcześniejszych badań hodowli komórkowych wskazywały, że w chorobie zwyrodnieniowej stawów spada średnia długość telomerów, duński zespół posłużył się nową metodą macierzy długości pojedynczego telomeru (ang. Universal single telomere length assay), by zbadać komórki pobrane z kolan pacjentów, którzy przeszli operację wszczepienia endoprotezy.

Zauważyliśmy zarówno zmniejszoną długość telomerów, jak i związany z natężeniem OA, bliskością najbardziej uszkodzonego fragmentu stawu oraz starością wzrost liczby komórek z ultrakrótkimi telomerami. [...] Stara chrząstka w obrębie stawów nie jest w stanie prawidłowo się naprawić. Sprawa z telomerami pokazuje nam, że w OA zachodzą równolegle dwa procesy. Zwykłe związane z wiekiem skrócenie telomerów, które odpowiada za niezdolność komórek do podziałów i starość oraz ultraskrócenie telomerów, najprawdopodobniej wywołane naprężeniem uciskającym podczas użytkowania, które z kolei prowadzi do [...] wyeliminowania zdolności samoregeneracji stawu. Sądzimy, że drugie z wymienionych zjawisk jest najważniejsze w przebiegu OA. Uszkodzona chrząstka może potem zwiększać stres mechaniczny i krąg się zamyka - wyjaśnia Maria Harbo.

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
      Choroba zwyrodnieniowa stawów to najczęściej występujące schorzenie spośród wszystkich rodzajów zapaleń stawów. Obecnie diagnozuje się ją przede wszystkim na podstawie zdjęć rentgenowskich. Jednak naukowcy z Wydziału Medycyny University of Pittsburgh oraz Wydziału Inżynierii Carnegie Mellon University stworzyli algorytm sztucznej inteligencji, który diagnozuje to schorzenie wiele lat przed pojawieniem się objawów.
      Złotym standardem w diagnostyce choroby zwyrodnieniowej stawów jest zdjęcie rentgenowskie. Gdy stawy ulegają zniszczeniu, zmniejszają się odległości pomiędzy kośćmi. Problem w tym, że gdy możemy zauważ tę chorobę na zdjęciach, zniszczenia już się dokonały. Znacznie łatwiej jest zaś zapobiegać zniszczeniu tkanki chrzęstnej niż spowodować jej odrastanie, mówi jeden z autorów badań, profesor chirurgii ortopedycznej Kenneth Urish z Pittsburgha.
      Obecnie nie istnieje żadna metoda wykrywania choroby zwyrodnieniowej stawów na etapie, który pozwalałby na naprawienie powstałych szkód. W naszej pracy prezentujemy metodę, która pozwala na wykrycie choroby jeszcze zanim da ona objawy. Metoda ta łączy teorię optymalnego transportu masy ze statystycznym rozpoznawaniem wzorców, czytamy w pracy pod tytułem Enabling early detection of osteoarthritis from presymptomatic cartilage texture maps via transport-based learning.
      Gdy lekarze oglądają zdjęcia stawów, nie widać tam oczywistego wzorca, który od razu można zauważyć gołym okiem. Ale to nie znaczy, że taki wzorzec nie istnieje. To znaczy tylko, że nie można go dostrzec używając konwencjonalnych narzędzi, dodaje doktor Shinjini Kundu.
      To właśnie Kundu odpowiadał za trenowanie algorytmu na podstawie zdjęć kolan wykonanych za pomocą rezonansu magnetycznego, a następnie testował go na zdjęciach, pacjentów, z którymi model nie miał wcześniej do czynienia. Proces nauczania i testowania był powtarzany dziesiątki razy, za każdym razem na innej grupie osób.
      W końcu model poddano ostatecznemu testowi. Miał on do przeanalizowania zdjęcia stawów kolanowych 86 zdrowych osób, u których ani nie występowały objawy choroby zwyrodnieniowej stawów, ani nie było na zdjęciach widać zmian wskazujących na proces chorobowy. Okazało się, że algorytm z 78-procentową trafnością przewidział, u których pacjentów trzy lata później rozwinęła się choroba.
      Osiągnięcie to wskazuje, że wykrycie choroby zwyrodnieniowej stawów może być możliwe na etapie, gdzie można jej zapobiec. W przyszłości połączenie metody przedobjawowego wykrywania z nowymi terapiami pozwalającymi na jej zapobieganie może znacząco zmienić epidemiologię choroby, na walkę z którą którą amerykański system opieki zdrowotnej wydaje obecnie 16,5 miliarda dolarów rocznie. Co więcej, naszą technikę można zastosować do wcześniejszego wykrywania w badaniach obrazowych wielu innych chorób, które obecnie diagnozuje się w zaawansowanym stadium rozwoju.
      Przed tygodniem informowaliśmy o innym algorytmie, który równie dobrze jak radiolodzy potrafi diagnozować raka piersi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W żywych komórkach niezmienne wydaje się być tylko to, że stale się zmieniają. Naukowcom z IChF PAN udało się jednak wykazać, że istnieje w nich pewna wartość, która się nie zmienia. To lepkość. Te badania, choć podstawowe, mogą przyczynić się do powstania zupełnie nowych metod diagnostycznych i leczniczych.
      Wydawałoby się, że w trakcie życia komórki, replikacji DNA, tworzenia białek, ciągłych zmian ich ilości, metabolitów itp. zachodzą w komórce tak drastyczne przemiany, że ta lepkość, związana ze stosunkiem ilości wody do ilości biologicznych cząsteczek w komórce, powinna się zmieniać.
      Tak myślało zresztą wielu naukowców, w tym i sami autorzy pracy opublikowanej w Scientific Reports. Chcieliśmy zbadać, jak zmienia się lepkość cytoplazmy w rozmaitych ważnych momentach życia komórki, np. w trakcie podziału. To dlatego wynik, czyli stałość lepkości był dla nas zupełnym zaskoczeniem, opowiada dr Karina Kwapiszewska.
      Samo sprawdzanie było procesem trudnym i żmudnym. Pełen cykl komórkowy trwa bowiem około 24 godzin, a choć można komórki zsynchronizować niczym tancerki w balecie, czyli sprawić, żeby wszystkie dzieliły się w miarę równocześnie, to nie da się namówić ich, żeby poczekały aż obserwator zrobi im zdjęcie. Będą nieprzerwanie tańczyć do wewnętrznej muzyki. Tu duży ukłon dla mojego kolegi, dr. Krzysztofa Szczepańskiego, który niejedną noc spędził w pracy robiąc pomiary za pomocą spektroskopii korelacji fluorescencji. Trzeba je robić co pół godziny w trakcie trwania całego cyklu komórkowego, a komórka przecież nie zaczeka do rana, żeby się podzielić, mówi dr Kwapiszewska. Dzięki niemu i jego wytrwałości mieliśmy zmapowaną lepkość w trakcie całego cyklu. I to w odpowiedniej liczbie powtórzeń. Tylko tak mogliśmy udowodnić, że to, co zmierzyliśmy to rzeczywisty parametr, a nie artefakt, dodaje.
      Co więcej, naukowcy z IChF PAN odkryli, że lepkość pozostaje stała niezależnie od tego, czy to komórka płuc czy np. wątroby, choć to bardzo różne tkanki. A skoro jest stała, to znaczy, że do czegoś to musi być komórce potrzebne. Zwłaszcza, że wielkość samych komórek może się w obrębie jednej populacji (np. komórek skóry) zmieniać nawet dziesięciokrotnie i to nie ma dla nich aż takiego znaczenia, jak lepkość. Musi być więc mechanizm, który to reguluje.Lepkość ośrodka ma zapewne duże znaczenie dla procesów biochemicznych. Prosto mówiąc, im większa lepkość, tym trudniej cząsteczkom się spotkać, żeby doszło do reakcji. Komórka musi aktywnie regulować tę lepkość, bo inaczej reakcje w pewnych warunkach zachodziłyby wolniej a w innych szybciej. A gdyby któraś z reakcji za bardzo zwolniła –cały układ mógłby się posypać i komórka już nigdy nie wróciłaby do równowagi.
      W jednej z wcześniejszych prac naszego zespołu (Sozański et. al., Phys Rev Lett 2015) wykazano, że wystarczy zwiększyć lepkość tylko 6 razy (to naprawdę niewiele), by zatrzymać w komórce cały transport aktywny, wyjaśnia dr Kwapiszewska. I tu dochodzimy do potencjalnych, choć na razie odległych, zastosowań odkrycia. Skoro wzrost lepkości hamuje procesy życiowe w komórce, to może da się to wykorzystać na przykład do tworzenia terapeutyków przeciwko komórkom nowotworowym. Takich, które wykorzystywałyby procesy fizyczne zamiast np. hamować replikację DNA. Podejrzewamy też, że część chorób neurodegeneracyjnych może być spowodowana lokalnym wzrostem lepkości w komórkach, mówi autorka. Jej wyrównanie mogłoby więc być sposobem na powstrzymanie uszkodzeń w chorobie Parkinsona czy Alzheimera i poprawić rokowanie chorych. Teraz badacze chcą się dowiedzieć, jak zmienia się lepkość w trakcie śmierci komórkowej i czy ta zmiana lepkości jest skutkiem, czy też przyczyną samego procesu

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Brytyjscy naukowcy pracują nad nową metodą diagnozowania i oceny zaawansowania choroby zwyrodnieniowej kolan. Bazuje ona na analizie emisji akustycznej, dlatego niektórzy porównują ją do podsłuchiwania odgłosów z kolana.
      W studium, którego wyniki ukazały się w piśmie PLoS ONE, wzięło udział 89 osób. Akademicy podkreślają więc, że potrzebne są badania na większej próbie, które stworzą podstawy do testów klinicznych.
      Do badania zakwalifikowano osoby z bólem kolan, które w skali Kellgrena-Lawrence'a do oceny stopnia zaawansowania zmian radiologicznych w chorobie zwyrodnieniowej stawów uzyskiwały wynik w zakresie 1-4; 1 oznacza drobne osteofity, zaś przy 4 osteofity są bardzo duże, a szpara stawowa bardzo zwężona lub niewidoczna.
      Jak tłumaczą Brytyjczycy, do kolana przyczepia się czujnik emisji akustycznej, który wychwytuje impulsy energii akustycznej (ang. acoustic emission, AE) generowane podczas naprężeń i tarcia między elementami stawu (wykrywane są dźwięki o wysokiej częstotliwości). Oprócz tego na Joint Acoustic Analysis System (JAAS) składa się elektrogoniometr, który umożliwia badanie zakresów ruchu w funkcji czasu.
      Dane dot. zgięcia stawu kolanowego i emisji akustycznych zbierano jednocześnie dla obu kolan, zespół koncentrował się jednak na kolanie uznawanym przez ochotników za bardziej bolesne.
      Test składał się z 2 serii 5 wstawań i siadów. Badani mieli się poruszać tak płynnie, jak to tylko możliwe z wygodną dla siebie prędkością.
      Zebrane dane poddano analizie komputerowej. Generalnie celem naukowców było poszukiwanie potencjalnych biomarkerów AE.
      Naukowcy z Uniwersytetu w Lancaster współpracowali ze specjalistami z Uniwersytetu w Manchesterze, Uniwersytetu Kumbrii i Uniwersytetu Centralnego Lancashire. Ich badania wykazały, że za pomocą JAAS można odróżnić kolana zdrowe i ze zmianami zwyrodnieniowymi i że technika sprawdza się zarówno w warunkach szpitalnych, jak i w praktyce lekarza rodzinnego.
      Projekt rozpoczął się w 2013 r. i jest finansowany przez Komitet Badań Naukowych.
      Potencjalnie możemy doprowadzić do zmiany sposobu prowadzenia choroby zwyrodnieniowej stawów. Nasze badania pozwolą na lepszą diagnostykę i dostosowanie leczenia do stanu kolana danej osoby [...] - cieszy się emerytowany profesor John Goodacre z Uniwersytetu w Lancaster.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zarażający gąsienice grzyb - maczużnik bojowy (Cordyceps militaris) - a właściwie wytwarzana przez niego kordycepina, daje nadzieję pacjentom z chorobą zwyrodnieniową stawów.
      Okazuje się, że kordycepina ogranicza proces zwany poliadenylacją; jest to potranskrypcyjne dołączanie 40–200 reszt adeninowych do nowo zsyntetyzowanego mRNA (modyfikacji podlega koniec 3' mRNA).
      [...] Kordycepina jest pozyskiwana z entomopatogenicznych grzybów, znanych na Dalekim Wschodzie ze swych właściwości leczniczych. Podczas ostatnich badań wykazaliśmy, że podawana doustnie kordycepina zmniejsza ból i zatrzymuje postępy choroby w zwierzęcym modelu osteoartrozy. Co ciekawe, robi to inaczej niż jakikolwiek znany środek o działaniu przeciwzapalnym, oddziałując na ostatni etap wytwarzania mRNA, poliadenylację. To oznacza, że leki pozyskiwane z kordycepiny mogą pomóc osobom, na które nie działają inne metody terapii. Mamy nadzieję, że dzięki kordycepinie powstanie nowa klasa leków przeciwbólowych - inhibitorów poliadenylacji - opowiada dr Cornelia De Moor z Uniwersytetu w Nottingham.
      W ramach najnowszego studium wykazano, że z zapaleniem błony maziowej w przebiegu osteoartrozy wiąże się podwyższona ekspresja białka CPSF4 (jest to jedno z białek odpowiedzialnych za modyfikację końca 3' mRNA; skrót CPSF pochodzi od ang. cleavage and polyadenylation specificity factor).
      CPSF4 i WDR33 (drugie białko o podobnej funkcji) są konieczne do aktywacji makrofagów. Podanie kordycepiny hamuje zaś aktywność obu czynników specyficzności cięcia i poliadenylacji. Terapia kordycepiną ogranicza zachowania wskazujące na ból i strukturalne uszkodzenia u myszy i szczurów z wywołaną osteoartrozą. U szczurów zastosowano wewnątrzstawową iniekcję z jodooctanu monosodowego (MIA), a u myszy chirurgiczną destabilizację łąkotki przyśrodkowej stawu kolanowego.
      Obecnie w przypadku choroby zwyrodnieniowej stawów opcje terapeutyczne ograniczają się do zmiany trybu życia i zażywania niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ) czy opiodów. Mają one jednak ograniczoną skuteczność i różne skutki uboczne. W rezultacie często stosuje się wstawienie endoprotezy stawów. Po badaniach ekipy z Nottingham wydaje się, że kordycepina zapewni lepsze rezultaty przy mniejszej toksyczności.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Resolwina 1 (ang. resolvin D1, RvD1), lek pozyskiwany z kwasów omega-3, zmniejsza stan zapalny w wywołanej dietą chorobie zwyrodnieniowej stawów.
      Dr Indira Prasadam z Uniwersytetu Technologicznego Queensland (QUT) podkreśla, że najnowsze badania bazowały na wcześniejszych ustaleniach zespołu z QUT, że wysokotłuszczowa i wysokowęglowodanowa dieta wiąże się z chorobą zwyrodnieniową stawów.
      W ramach najnowszego studium przyglądaliśmy się wpływowi kilku różnych leków, w tym RvD1, na zapalenie stawów, które stanowi część osteoartrozy związanej z otyłością. Odkryliśmy, że RvD1 obniża poziomy markerów zapalnych w ludzkich komórkach stawów. U myszy ogranicza zaś postępy osteoartrozy w obrębie stawów kolanowych; spada liczba komórek prozapalnych w tkance stawu [chodzi o makrofagi infiltrujące błonę maziową] i nasilenie stanu zapalnego, oprócz tego poprawia się stan chrząstki i błon maziowych.
      Autorzy artykułu z Scientific Reports podkreślają, że RvD1 jest pozyskiwany z kwasów omega-3, które mają w organizmie liczne zastosowania. Jest to więc naturalny i bezpieczniejszy lek [...].
      Nasze wyniki zapewniają nowe dowody na skuteczność celowanej terapii, która ma ograniczać stan zapalny u osób z metaboliczną osteoartrozą indukowaną wysokotłuszczową dietą.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...