Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Bakteryjne biofilmy rozszerzają się, zajmując coraz większą powierzchnię szkliwa czy cewnika, wykorzystując do tego macierz pozakomórkową (ang. extracellular matrix, ECM). "Podkręca" ona ciśnienie osmotyczne w jego obrębie, prowadząc do pobierania z zewnątrz wody i wzrostu objętości. Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda ustalili, że mechanizm ten może prowadzić nawet do 5-krotnego skoku promienia niektórych biofilmów w ciągu zaledwie doby (PNAS).

Nasze studium zadaje kłam popularnemu obrazowi biofilmów jako osiadłych społeczności, pokazując, jak jego komórki współpracują, by skolonizować jakąś powierzchnię - podkreśla Agnese Seminara.

Na podstawie składu i antybiotykooporności wyróżniono kilka rodzajów biofilmów. Dotąd jednak nie wiedziano, jaką funkcję w zakresie ruchu komórek na zewnątrz spełniają wici oraz ECM.

Choć obecność wici wiązano z większą zdolnością do poruszania się, najnowsze badania Amerykanów pokazały, że w nieznacznym stopniu sprzyjają powstawaniu biofilmu. Gdy zespół Seminary wyhodował zmutowane bakterie pozbawione wici, rozprzestrzeniały się niemal z taką samą prędkością, co niemodyfikowane mikroorganizmy typu dzikiego. Kiedy jednak mutanty nie były w stanie wydzielać ECM, wzrost biofilmu został powstrzymany.

Amerykanie prowadzili badania na laseczkach siennych (Bacillus subtilis), występujących pospolicie zwłaszcza w glebie. Spekulowali, że istnieje związek między rozrostem biofilmu a zapotrzebowaniem na składniki odżywcze. Ponieważ biofilmy wchłaniają je za pomocą powierzchni wchodzącej w kontakt ze środowiskiem, wzrost w pionie może zachodzić wyłącznie do osiągnięcia określonego stosunku powierzchni do objętości. Potem nie da się odpowiednio odżywić każdej komórki, dlatego trzeba się rozciągnąć na boki. Ostateczna zmiana kształtu biofilmu zależy od wchłaniania wody pod wpływem zwiększonego ciśnienia osmotycznego i rozchodzenia komórek w poziomie.

Seminara i Michael Brenner stworzyli również model matematyczny, który odzwierciedlał wiele poczynionych obserwacji. Udało się wyznaczyć krytyczny moment, kiedy zaczyna się horyzontalny ruch masy. Rodzi się naturalne w tej sytuacji pytanie: czy bakterie aktywnie kontrolują ekspansję biofilmu i mogą go skierować do wybranych celów? Odpowiedź dotyczącą manipulowania środowiskiem przez mikroby poznamy jednak dopiero po zakończeniu kolejnych badań...

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
      Poliuretanowa powłoka, która stopniowo uwalnia auranofinę, fosfinowy kompleks Au(I), pomaga przez niemal miesiąc zabijać bakterie. Podczas testów radziła sobie z metycylinoopornym gronkowcem złocistym (ang. methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA). Naukowcy uważają, że można by ją wykorzystać m.in. w cewnikach.
      Chcieliśmy uzyskać powłokę, która uśmiercałaby bakterie w formie planktonicznej i zapobiegałaby kolonizacji powierzchni. Wstępne dane pokazują, że mamy coś naprawdę obiecującego - opowiada prof. Anita Shukla z Brown University.
      Podczas testów poliuretanowa powłoka z auranofiną nie tylko zabijała gronkowce, ale i nie dopuszczała do powstawania biofilmów MRSA, które są szczególne oporne na leczenie.
      Autorzy publikacji z Frontiers in Cellular and Infection Microbiology wyliczają, że w samych USA rokrocznie zakłada się ponad 150 mln cewników naczyniowych. Zakażenia odcewnikowe rozwijają się u 250 tys. pacjentów rocznie; do zgonu dochodzi nawet w 25% przypadków. Koszty terapii są ogromne.
      Wcześniejsze próby poradzenia sobie z problemem nie były raczej udane. Powłoki antybakteryjne często tracą skuteczność po maksymalnie 2 tygodniach, bo zbyt szybko uwalniają lek. Poza tym bywa, że w powłokach wykorzystuje się tradycyjne antybiotyki, co w przypadku długotrwałego stosowania rodzi uzasadnione obawy odnośnie do rozwoju lekooporności.
      W swojej powłoce Shukla i inni zastosowali jednak kompleks złota(I) - auranofinę. Światowa Organizacja Zdrowia klasyfikuje ją jako lek antyartretyczny, ale badania Eleftheriosa Mylonakisa i Beth Fuchs z Brown University wykazały, że bardzo skutecznie zabija ona MRSA i inne niebezpieczne bakterie. Poza tym auranofina działa w taki sposób, że patogenom trudno rozwinąć oporność. Dotąd nie stosowano jej w żadnej powłoce.
      Podczas eksperymentów auranofinę dodawano do roztworu poliuretanu. Następnie rozpuszczalnik odparowywano, uzyskując rozciągliwą, wytrzymałą powłokę cewnika. Okazało się, że powłoka wytrzymuje bez pękania nawet 500% wydłużenie.
      Testując skuteczność rozwiązania, Amerykanie umieszczali powleczone cewniki w roztworze zawierającym MRSA oraz w hodowli MRSA na płytkach agarowych. Ustalono, że powłoki hamowały wzrost gronkowców od 8 do 26 dni, zależnie od zastosowanego stężenia auranofiny. Obserwując ewentualne przejawy tworzenia biofilmu, zespół posłużył się obrazowaniem bioluminescencji. Okazało się, że nie było żadnych sygnałów tworzenia biofilmu. Poliuretan działa jak bariera otaczająca auranofinę, poprawiając długoterminową wydajność antybakteryjną i antybiofilmową.
      Wstępne testy toksyczności pokazały, że powłoki nie wywierają niekorzystnego wpływu na ludzkie komórki krwi czy hepatocyty. Fakt, że obie składowe powłoki zostały zatwierdzone przez FDA, powinien przyspieszyć proces wydawania zezwoleń na testy in vivo.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas terapii na oddziałach intensywnej opieki medycznej (OIOM-ach) niżsi pacjenci są bardziej zagrożeni zgonem niż wyżsi.
      Ze statystyk zaprezentowanych w artykule opublikowanym na łamach pisma Intensive Care Medicine wynika, że wśród ponad 400 tys. dorosłych osób w stanie krytycznym najniżsi (o wzroście ok. 136 cm) umierali w szpitalu z większym prawdopodobieństwem - mężczyźni o 29%, a kobiety o 24% częściej - niż najwyżsi (o wzroście ok. 198 cm). W grupie najwyższych osób ryzyko zgonu w szpitalu wynosiło 21% dla mężczyzn i 17% dla kobiet.
      Badanie nie wskazało na związek przyczynowo-skutkowy, a na korelację.
      Często urządzenia i rurki umieszczane w ciele pacjenta występują tylko w jednym rozmiarze i nie da się ich łatwo dostosować do osób o różnych gabarytach - podkreśla dr Hannah Wunsch z Sunnybrook Hospital w Toronto. W pewnym momencie Kanadyjka zaczęła się więc zastanawiać, czy ograniczenia te mogą wpływać na opiekę nad pacjentami.
      Odkryliśmy, że nawet po wzięciu poprawki na czynniki, o których wiemy, że wpływają na ryzyko zgonu w szpitalu, nadal istnieje dość silna korelacja między wzrostem a śmiertelnością. Nie umiemy powiedzieć, co się właściwie dzieje. Możliwe, że wszystko, co robimy, może w pewien sposób [bardziej] szkodzić osobom niższym. Wunsch uważa więc, że planując terapię, lekarze powinni brać pod uwagę zarówno wagę, jak i wzrost pacjentów.
      W ramach studium ekipa Wunsch przeanalizowała dane z lat 2009-15, dot. pacjentów z 210 OIOM-ów z Wielkiej Brytanii. Objęły one 233 tys. mężczyzn i 184 tys. kobiet. U 45% zmierzono wzrost.
      Okazało się, że zwiększaniu wzrostu towarzyszył spadek śmiertelności. Choć za uzyskane wyniki mogą, oczywiście, odpowiadać różnice w leczeniu, nie zaobserwowano np. różnic w zgonach pacjentów mechanicznie wentylowanych, a podczas tych procedur wzrost jest brany pod uwagę (w respiratorze wprowadza się przynależną masę ciała - PBW - lub płeć i wzrost pacjenta).
      Autorzy raportu z pisma Intensive Care Medicine nie mogli określić, czy na wzrost wpłynęła choroba wieku dziecięcego, np. nowotwór, który może oddziaływać na długość życia. Nie brali też poprawki na różnice w opiece na poszczególnych OIOM-ach.
      Komentatorzy publikacji podkreślają, że wyniki nie są na tyle konkluzywne, by zmieniać praktykę kliniczną i że potrzeba dalszych badań w tej dziedzinie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) odkryli, że macierz pozakomórkowa (ang. extracellular matrix, ECM) może regulować migrację komórek, wpływając na ich zużycie glukozy.
      Zważywszy na istotność glukozy dla wzrostu i migracji komórek nowotworowych, akademicy prowadzili intensywne badania nad tym, jak regulowany jest metabolizm glukozy w reakcji na różne bodźce zewnętrzne i wewnętrzne. Niewiele badań poświęcono jednak zależności między metabolizmem i zmianami dot. specyficznych składników macierzy pozakomórkowej, które zachodzą zarówno w czasie prawidłowego rozwoju, jak i postępów choroby.
      Analizując guzy piersi i linie komórkowe raka sutka, zespół z UCLA przyglądał się genom wpływającym na metabolizm glukozy. W ten sposób odkryto istotną rolę spełnianą przez pewien receptor, a mianowicie przez hialadherynę powierzchni komórek RHAMM (od ang. receptor for hyaluronan-mediated motility, RHAMM), z którą oddziałują makrocząsteczki kwasu hialuronowego; warto dodać, że hialuronian (HA), polianion kwasu hialuronowego, to główny składnik ECM.
      Ponieważ receptor ten niejako "przytwierdza" komórki do hialuronianu ECM, ustalenia Amerykanów sugerowały, że zmiany w budowie bądź składzie macierzy pozakomórkowej mogą wpływać na metabolizm. Naukowcy potwierdzili tę hipotezę, modulując poziom hialuronianu wokół komórek i mierząc zmiany zachodzące we wskaźniku ich metabolizmu glukozy. Potraktowanie komórek i ksenoprzeszczepów enzymem hialuronidazą, który depolimeryzuje kwas hialuronowy, powodowało znaczący wzrost glikolizy.
      Łącznie ustalenia te sugerują, że można by stworzyć nowe terapie przeciwnowotworowe, które hamują zdolność komórek guza do metabolizowania cukru. Zamiast obierać na cel same komórki, należałoby modyfikować metabolizm guza, oddziałując na ECM.
      Autorzy publikacji z pisma Cell sądzą, że ich wyniki rzucą nieco światła na wiele chorób, a szczególnie na rozprzestrzenianie nowotworów. Wydaje się, że różnice w zużyciu składników przez komórki w obrębie masy guza odpowiadają różnicom w zakresie ich tendencji do migracji. Komórki z wyższym wskaźnikiem metabolizmu glukozy mają po prostu jak zasilać wędrówkę do innych części organizmu (przerzutowanie).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Oksygenaza hemowa-1 (ang. heme oxygenase-1, HO-1) wpływa na wzrost naczyń krwionośnych w łożysku oraz ustanowienie przepływu krwi pępowinowej. Zbyt niskie stężenia enzymu, uznawanego za jeden z najważniejszych cytoprotektantów o działaniu przeciwzapalnym i przeciwutleniającym, grożą zahamowaniem wzrostu płodu, a nawet jego śmiercią i poronieniem czy stanem przedrzucawkowym. Okazuje się, że u myszy niewielkie dawki tlenku węgla wspomagają działanie łożyska, gdyż gaz naśladuje działanie HO-1.
      Naukowcy z Uniwersytetu Ottona von Guerickego w Magdeburgu sprawdzali skuteczność terapii CO w przypadku ograniczenia wzrostu płodowego u myszy. Okazało się, że długoterminowe podawanie niewielkich dawek tlenku węgla (50 ppm) całkowicie eliminowało zgony płodów - następował spadek śmiertelności z 30 do 0%.
      [...] Inhalowanie niskich dawek tlenku węgla działa przeciwzapalnie. Ogranicza apoptozę, a także zwiększa w łożysku stężenie antyapoptycznej cząsteczki BAG-1 i czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego VEGF, który odpowiada za powstawanie nowych naczyń [angiogenezę] oraz naprawę starych - opowiada prof. Ana Claudia Zenclussen.
      Podczas terapii CO trzeba zachować daleko idącą ostrożność. Krótsze leczenie niższymi dawkami nie skutkuje, a aplikowanie wyższych dawek poprawia działanie łożyska, lecz szkodzi płodowi.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kobiety urodzone przez matki powyżej 39 r. r.ż. oraz wyższe i szczuplejsze od przeciętnej dziewczynki przed okresem dojrzewania mają wyższą gęstość piersi. Oznacza to podwyższone ryzyko rozwoju raka piersi (Breast Cancer Research and Treatment).
      Studium naukowców z Carlos III Health Institute (ISCIII) objęło próbę 3574 kobiet w wieku 45-68 lat. Wykorzystano dane zgromadzone w ramach badań przesiewowych, prowadzonych w 7 wspólnotach autonomicznych Hiszpanii: Aragonii, Kastylii i León, Katalonii, Galicii, Nawarze, Walencji i na Balearach.
      Podczas mammografii posłużono się projekcją pionową (tzw. kraniokaudalną, z wiązką wzdłuż pionowej osi sutka), która obrazuje centralną część gruczołu. Oceną gęstości mammograficznej zajmował się jeden radiolog. Bazował przy tym na 6-stopniowej skali Boyda (wg Boyda, na każdy 1% wzrostu zawartości gęstych struktur w mammogramie przypada 2-proc. wzrost ryzyka raka piersi). Informacje o wczesnych etapach życia zebrano podczas wywiadu.
      U 811 kobiet (23%) stwierdzono V stopień gęstości mammograficznej (powyżej 50%), a u 5% próby VI (gęstość przekraczała 75%). U kobiet urodzonych przez matki mające więcej niż 39 lat, a także u dziewczynek wyższych i szczuplejszych przed pokwitaniem od przeciętnej rówieśnicy w dorosłości częściej występowała wyższa gęstość mammograficzna piersi. Niższa gęstość współwystępowała z wyższą wagą przedpokwitaniową, niską wagą urodzeniową i wcześniejszą pierwszą miesiączką.
×
×
  • Create New...