Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Ludzie stykają się i żyją z bakteriami wywołującymi wrzody żołądka już od 60 tysięcy lat. Międzynarodowy zespół badawczy śledził pochodzenie Helicobacter pylori, które łączy się również z nowotworami żołądka. Okazało się, że mikroorganizmy migrowały razem z naszym gatunkiem, wydostając się z Afryki w przewodzie pokarmowym Homo sapiens.

Ludzie i Helicobacter ewoluowali, a raczej koewoluowali, w bliskim powiązaniu, ze specyficznymi szczepami zakażającymi przez bardzo długi czas określone populacje — powiedział dr Francois Balloux z Uniwersytetu w Cambridge. Jesteśmy niemal pewni, że pierwsza infekcja miała miejsce bardzo dawno temu, jeszcze przed opuszczeniem kontynentu afrykańskiego.

Naukowcy z Wielkiej Brytanii, Niemiec, USA, Francji, RPA i Szwecji analizowali sekwencje DNA bakterii i ich gospodarzy. W ten sposób natrafili na ślad odkrycia, które pomoże zrozumieć biologię Helicobacter pylori i jego wirulencję (Nature). Za pomocą specjalnego programu komputerowego przeprowadzono symulację rozprzestrzeniania się omawianego mikroorganizmu na kuli ziemskiej.

Genetyczne różnice między bakteriami odzwierciedlały "dywersyfikację" genomu człowieka, jaka dokonała się po opuszczeniu Afryki. Obszary zdobywane przez Helicobacter pokrywały się z rejonami kolonizowanymi przez nasz gatunek.

Helicobacter pylori żyją w żołądku. Szacuje się, że ponad połowa ludzi na świecie to nosiciele bakterii. Większość nie zaczyna chorować, u niektórych dochodzi jednak do owrzodzenia żołądka lub dwunastnicy. Dolegliwość leczy się przeważnie antybiotykami.

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
      Bez cienia wątpliwości wykazaliśmy, że w żywych komórkach powstają poczwórne helisy DNA. To każe nam przemyśleć biologię DNA, mówi Marco Di Antonio z Imperial College London (CL). Naukowcy po raz pierwszy w historii znaleźli poczwórne helisy DNA w zdrowych komórkach ludzkiego organizmu. Dotychczas takie struktury znajdowano jedynie w niektórych komórkach nowotworowych. Udawało się je też uzyskać podczas eksperymentów w laboratorium.
      Teraz okazuje się, że poczwórna helisa DNA może występować też w żywych, zdrowych komórkach ludzkiego ciała. Dotychczas struktury takiej, zwanej G-kwadrupleks (G4-DNA), nie zauważono w żywych komórkach, gdyż technika ich wykrywania wymagała zabicia badanej komórki. Teraz naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge, ICL oraz Uniwersytetu w Leeds opracowali nowy znacznik fluorescencyjny, który przyczepia się go G4-DNA w żywych komórkach. To zaś pozwala na śledzenie formowania się tej struktury i badania roli, jaką odgrywa ona w komórce.
      Odkrycie poczwórnej helisy w komórkach, możliwość prześledzenia jej roli i ewolucji otwiera nowe pole badań nad postawami biologii i może przydać się w opracowaniu metod leczenia wielu chorób, w tym nowotworów.
      Teraz możemy obserwować G4 w czasie rzeczywistym w komórkach, możemy badać jej rolę biologiczną. Wiemy, że struktura ta wydaje się bardziej rozpowszechniona w komórkach nowotworowych. Możemy więc sprawdzić, jaką odgrywa ona rolę, spróbować ją zablokować, co potencjalnie może doprowadzić do pojawienia się nowych terapii, stwierdzają autorzy najnowszych badań.
      Naukowcy sądzą, że do formowania się kwadrupleksu dochodzi po to, by czasowo otworzyć helisę, co ułatwia różne procesy, jak np. transkrypcja.
      Wydaje się, że G4 jest częściej powiązana z genami biorącymi udział w pojawianiu się nowotworów. Jeśli struktura ta ma związek z chorobami nowotworowymi, to być może uda się opracować leki blokujące jej formowanie się.
      Już wcześniej ten sam zespół naukowcy wykorzystywał przeciwciała i molekuły, które były w stanie odnaleźć i przyczepić się do G4. Problem jednak w tym, że środki te musiały być używane w bardzo wysokich stężeniach, co groziło zniszczeniem DNA. To zaś mogło prowadzić do formowania się G4, zatem technika, której celem było wykrywanie G4 mogła de facto powodować jego tworzenie się, zamiast znajdować to, co powstało w sposób naturalny.
      Czasem naukowcy potrzebują specjalnych próbników, by obserwować molekuły wewnątrz żywych komórek. Problem w tym, że próbniki te mogą wchodzić w interakcje z obserwowanym obiektem. Dzięki mikroskopii jednocząsteczkowej jesteśmy w stanie obserwować próbniki w 1000-krotnie mniejszym stężeniu niż wcześniej. W tym przypadku próbnik przyczepia się do G4 w ciągu milisekund, nie wpływa na jej stabilność, co pozwala na badanie zachowania G4 w naturalnym środowisku bez wpływu czynników zewnętrznych.
      Dotychczasowe badania wykazały, że G4 forumuje się i znika bardzo szybko. To sugeruje, że jest to tymczasowa struktura, potrzebna do wypełnienia konkretnych funkcji, a gdy istnieje zbyt długo może być szkodliwa dla komórek.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gdy przypatrzymy się strukturze nici DNA czy RNA zauważymy, że zawsze są one skręcone w prawo. Nigdy w lewo. Z biologicznego czy chemicznego punktu widzenia nie ma żadnego powodu, dla którego we wszystkich formach życia widać taką regułę. Wszystkie znane reakcje chemiczne powodują powstanie molekuł skręconych zarówno w prawo, jak i w lewo. Ta symetria jest czymś powszechnym. Nie ma też żadnego powodu, dla którego skręcone w lewo DNA miałoby być w czymkolwiek gorsze, od tego skręconego w prawo. A jednak nie istnieje lewoskrętne DNA. To tajemnica, która wymaga wyjaśnienia.
      Wielu naukowców sądzi, że taka struktura DNA i RNA pojawiła się przez przypadek, że skręcony w prawo genom był może nieco częstszy i w toku ewolucji wyparł ten skręcony w lewo. Naukowcy od ponad 100 lat zastanawiają się nad tym problemem.
      Niedawno na łamach Astrophysical Journal Letters ukazała się interesująca teoria, której autorzy twierdzą, że o takim, a nie innym kształcie genomu zadecydował... kosmos. Ich praca wskazuje na wpływ czynnika, który zdecydował o kierunku skręcenia genomu, a którego nie braliśmy dotychczas pod uwagę. Wydaje się to bardzo dobrym wytłumaczeniem, mówi Dimitar Sasselov, astronom z Harvard University i dyrektor Origins of Life Initiative.
      Twórcami nowej niezwykle interesującej hipotezy są Noemie Globus, astrofizyk wysokich energii z New York University i Center For Computational Astrophysics na Flatiron Institure oraz Roger Blandford, były dyrektor Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology na Uniwersytecie Stanforda. Oboje spotkali się w 2018 roku i w miarę, jak dyskutowali różne kwestie, zwrócili uwagę, że promieniowanie kosmiczne ma podobną prawostronną preferencję jak DNA. Takie wydarzenia jak rozpad cząstek zwykle nie wykazują preferencji, przebiegają równie często w prawo, jak i w lewo. Jednak rzadkim wyjątkiem od reguły są tutaj piony. Rozpad naładowanych pionów odbywa się według oddziaływań słabych. To jedyne oddziaływanie podstawowe o znanej asymetrii. Gdy piony uderzają w atmosferę, rozpadają się, tworząc cały deszcz cząstek, w tym mionów. Wszystkie miony mają tę samą polaryzację, która powoduje, że z nieco większym prawdopodobieństwem jonizują jądra atomów w genomie skręconym w prawo.
      Pierwsze ziemskie organizmy, które prawdopodobnie były czymś niewiele więcej niż nagim materiałem genetycznym, zapewne występowały w dwóch odmianach. Z genomem skręconym w lewo lub w prawo. Globus i Blandford wyliczyli, że w sytuacji promieniowania kosmicznego skręcającego w prawo, cząstki uderzające w ziemię z nieco większym prawdopodobieństwem wybijały elektron z genomu skręconego w prawo niż w lewo. Miliony czy miliardy cząstek promieniowania kosmicznego były potrzebne, by wybić jeden elektron z jednego genomu. Ale ta minimalna przewaga mogła wystarczyć. Wybicie elektronu prowadziło do mutacji. Zatem promieniowanie kosmiczne było dodatkowym czynnikiem wymuszającym ewolucję. Dzięki niemu genom skręcony w prawo rozwijał się nieco szybciej. Z czasem zyskał przewagę konkurencyjną nad genomem skręconym w lewo.
      Uczeni nie chcą jednak poprzestać na hipotezie. Pani Globus skontaktowała się z Davidem Deamerem, biologiem i inżynierem z University of California w Santa Cruz. Ten podpowiedział jej, że najprostszym testem, jaki przychodzi mu do głowy, będzie wykorzystanie standardowego testu Amesa. To metoda diagnostyczna sprawdzająca siłę oddziaływania mutagenu na bakterie. Deamer zaproponował, by zamiast poddawać bakterie działaniu związku chemicznego, zacząć je bombardować mionami i sprawdzić, czy wywoła to u nich przyspieszone mutacje.
      Jeśli eksperyment się powiedzie i pod wpływem mionów DNA bakterii będzie ulegało szybszym mutacjom, będzie do bardzo silne poparcie dla hipotezy Globus i Blandforda. Nie wyjaśni to jednak, dlaczego w ogóle pojawił się materiał genetyczny skręcony w lewo lub w prawo.
      To będzie bardzo trudny element do udowodnienia. Jeśli jednak ta hipoteza zyska potwierdzenie, będziemy mieli jeszcze jeden, niezwykle interesujący, mechanizm ewolucyjny, mówi Jason Dworkin, astrobiolog z Goddard Space Flight Center.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W pobliżu wsi Engare Sero w północnej Tanzanii znaleziono największy w Afryce prehistoryczny zbiór odcisków ludzkich stóp. Ponad 400 śladów zachowało się w zastygniętym osadzie wulkanicznym. Dają one specjalistom wyjątkowy wgląd w życie społeczne łowców-zbieraczy z Afryki Wschodniej.
      Biolog ewolucyjny Kevin Hatala i jego koledzy z Chatham University w Pittsburghu informują na łamach Scientific Reports, że ślady pochodzą sprzed 10-12 tysięcy lat. Co ciekawe, Engare Sero znajduje się w pobliżu dwóch miejsc ze znacznie starszymi odciskami stóp: Laetoli w Tanzanii, gdzie nasz przodek zostawił swój ślad przed 3,7 milionem lat oraz w Ileret w Kenii, gdzie znajdują się ślady sprzed 1,5 miliona lat.
      W Engare Seto naukowcy przeanalizowali rozmiary stóp, odległości między nimi oraz kierunek, w którym szli ludzie. Na tej podstawie stwierdzili, że mamy do czynienia z różnymi zestawami śladów. Pierwszy pozostawiła po sobie grupa złożona z 17 osób idących w kierunku południowo-wschodnim. Po porównaniu wielkości stóp z rozmiarami współcześnie żyjących ludzi naukowcy doszli do wniosku, że grupa składała się z 14 kobiet, 2 mężczyzn i chłopca. Niewykluczone, że kobiety szukały pożywienia, a mężczyźni im towarzyszyli lub je odwiedzali. Do dzisiaj niektórzy łowcy-zbieracze, w tym Hadza z Tanzanii, o których niedawno pisaliśmy, tworzą duże, składające się głównie z kobiet, grupy poszukujące pożywienia.
      Poza tą grupą widocznych jest 6 zestawów śladów, pozostawionych przez osoby, które szły na północny-wschód. Prawdopodobnie ludzie ci nie stanowili jednej grupy. Pozostawione odciski sugerują, że dwie kobiety i mężczyzna spacerowali powoli, kobieta i mężczyzna przeszli tamtędy szybko, są też ślady biegnącej kobiety.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W 2017 roku Gregory Poore przeczytał w Science artykuł, którego autorzy opisywali mikroorganizmy obecne u pacjentów z nowotworami trzustki i informowali, że mikroorganizmy te rozkładają lek powszechnie stosowany przy leczeniu tego rodzaju nowotworu. Młodego naukowca zaintrygował wówczas pomysł, że wirusy i bakterie mogą mieć większy niż się sądzi udział w rozwoju nowotworów.
      Teraz Poore jako doktorant w University of California San Diego School of Medicine, pisze doktorat pod kierunkiem profesora Roba Knighta, dyrektora Center for Microbiome Innovation. Poore i Knight wraz z interdyscyplinarnym zespołem współpracowników stworzyli nowatorką metodę identyfikacji chorych na nowotwory. Ich metoda pozwala też często stwierdzić, jaki rodzaj nowotworu ma konkretna osoba. Diagnoza jest stawiana na podstawie analizy wzorców wirusowego i bakteryjnego DNA obecnych w krwi pacjenta.
      Dotychczas niemal zawsze uznawano, że guzy nowotworowe to środowisko sterylne i nie brano pod uwagę złożonych wzajemnych wpływów pomiędzy komórkami nowotworowymi, bakteriami, wirusami i innymi mikroorganizmami zamieszkującymi nasze ciała, mówi Knight. W naszych ciałach mamy więcej genów różnych mikroorganizmów niż naszych własnych genów, więc nic dziwnego, że na ich podstawie możemy zdobyć istotne informacje dotyczące naszego zdrowia, dodaje uczony.
      Naukowcy najpierw skorzystali z The Cancer Genome Atlas. To baza danych prowadzona przez amerykański Narodowy Instytut Raka i prawdopodobnie największa na świecie gaza zawierająca informacje na temat genów mikroorganizmów znalezionych z ludzkich guzach nowotworowych.
      Naukowcy mieli tam dostęp do 18 116 próbek guzów pobranych od 10 481 pacjentów z 33 rodzajami nowotworów. Zespół Knighta i Poore'a przeanalizował te dane w poszukiwaniu wzorców. Obok wzorców znanych, takich jak np. związek wirusa brodawczaka ludzkiego z rakiem szyjki macicy czy związek między Fusobacterium, a nowotworami układu pokarmowego, zauważono inne sygnatury mikroorganizmów, które były specyficzne dla różnych nowotworów. Stwierdzono np. że obecność Faecaliabacterium jest tym, co odróżnia raka jelita grubego od innych nowotworów.
      Na podstawie tych danych naukowcy wytrenowali setki modeli do maszynowego uczenia się i sprawdzali, czy są one w stanie powiązać wzorce genomu mikroorganizmów z konkretnymi nowotworami. Okazało się, że komputery są w stanie postawić diagnozę na podstawie samych tylko danych z genomu mikroorganizmów znalezionego we krwi pacjenta.
      W kolejnym etapie badań naukowcy usunęli z bazy dane dotyczące III i IV stopnia rozwoju nowotworów. Mimo to modele komputerowe nadal stawiały prawidłową diagnozę, co oznacza, że były w stanie odróżnić nowotwory na wcześniejszych etapach rozwoju. Jakby tego było mało, modele działały nawet wówczas, gdy z wykorzystywanej przez nie bazy usunięto ponad 90% danych.
      Uczeni postanowili pójść o krok dalej i sprawdzić, czy modele te przydadzą się do rzeczywistego diagnozowania chorych. W testach wzięło udział 59 pacjentów z nowotworem prostaty, 25 z nowotworem płuc i 16 z czerniakiem. Plazmę z krwi każdego z tych pacjentów porównano z innymi oraz z 69 zdrowymi osobami z grupy kontrolnej. Okazało się, że w większości przypadków modele były w stanie odróżnić osobę z nowotworem od osoby zdrowej. Komputery prawidłowo zidentyfikowało 86% osób z nowotworami płuc i 100% osób, których płuca były zdrowe. Często też były w stanie odróżnić typy nowotworów. Na przykład nowotwory płuc były w 81% przypadków prawidłowo odróżniane od nowotworu prostaty.
      Możliwość uzyskanie z jednej fiolki krwi profilu DNA guza i profilu DNA mikrobiomu pacjenta to ważny krok w kierunku lepszego zrozumienia interakcji pomiędzy gospodarzem a nowotworem, mówi onkolog Sandip Pravin. Takie narzędzie może w przyszłości pozwolić nie tylko na prostszą i szybszą diagnostykę nowotworów, ale również na śledzenie postępów choroby.
      Zanim jednak tego typu metoda wejdzie do użytku, konieczne będzie pokonanie wielu przeszkód. Przede wszystkim trzeba by ją przetestować na dużej grupie pacjentów. Ponadto konieczne będzie stworzenie definicji tego, jak wygląda skład genomu mikroorganizmów u zdrowych ludzi. Ponadto trzeba stworzyć metodę odróżniania, które z sygnatur genetycznych pochodzą od aktywnych mikroorganizmów, a które od nieaktywnych.
      Sami naukowcy już mówią, że sama diagnostyka to dopiero początek możliwości. Lepsze zrozumienie tego, w jaki sposób  wraz z rozwojem różnych nowotworów zmienia się populacja mikroorganizmów zamieszkujących nasze ciała, może otworzyć nowe możliwości terapeutyczne. Moglibyśmy dowiedzieć się, co te mikroorganizmy naprawdę robią, a może nawet zaprząc je do pracy przy zwalczaniu nowotworów.
      Ze szczegółowymi informacjami można zapoznać się na łamach Nature.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jeśli epidemia koronawirusa wybuchnie w Afryce, może dojść tam do tragedii na wielką skalę. Od początku epidemii SARS-CoV-2 niektórzy specjaliści zwracali uwagę, że szczególnie mocno może on dotknąć Afrykę. Na Czarnym Lądzie znajdują się najuboższe kraje świata, które mają bardzo słabo zorganizowaną służbę zdrowia. W każdym rankingu światowych systemów opieki zdrowotnej ostatnich kilkadziesiąt miejsc jest zajmowanych przez kraje afrykańskie.
      Na razie sytuacja w Afryce wydaje się lepsza, niż gdziekolwiek indziej, ale przypadki COVID-19 pojawiły się i tam. Co prawda Afryka to kontynent młodych ludzi, ale jest tam nieproporcjonalnie dużo osób cierpiących na HIV, gruźlicę i inne choroby zakaźne. Ponadto, ze względu na duże zatłoczenie afrykańskich miast i olbrzymie slumsy, zachowanie tam bezpiecznej odległości do innych ludzi jest praktycznie niemożliwe.
      Nie wiemy, jak COVID-19 będzie zachowywał się w Afryce, mówi Glenda Gray, specjalistka od HIV, która stoi na czele South African Medical Resarch Council.
      Pierwszy przypadek SARS-CoV-2 w Afryce odkryto 27 lutego. Przywiózł go do Nigerii włoski turysta. Dotychczas w kraju tym wykryto zaledwie 2 przypadki zachorowań, jedna osoba już wyzdrowiała. Najwięcej przypadków zachorowań w Afryce subsaharyjskiej stwierdzono w RPA. Tam COVID-19 zdiagnozowano u 62 osób. Więcej niż 10 przypadków zachorowań znaleziono też w Senegalu (24) i Burkina Faso (15). W wielu krajach są pojedyncze przypadki.
      Problemem nie jest brak testów, bo w te zdążyło zaopatrzyć się już ponad 40 afrykańskich krajów. Problemem jest fakt, że badani są tylko ludzie wjeżdżający do poszczególnych krajów oraz osoby, które ostatnio podróżowały za granicę. Jak wiemy z europejskich doświadczeń, takie działania nie wystarczają. Nie wyłapują bowiem infekcji, do których dochodzi na miejscu. Sądzę, że mamy niewykryte przypadki. Trzeba pilnie się tym zająć, mówi Francine Ntoumi, parazytolog i specjalistka ds. zdrowia publicznego z Marien Ngouabi University w Republice Kongo.
      Na razie można przypuszczać, że – przynajmniej w RPA – sytuacja jest stabilna. Nie obserwuje się tam ani zwiększonej liczby pacjentów wykazujących objawy grypopodobne, ani zwiększonej liczby starszych pacjentów z ostrymi objawami ze strony układu oddechowego. Jednak lekarze mówią, że jest kwestią czasu, gdy turyści lub bogatsi ludzie, których stać na podróże, rozniosą epidemię.
      Czynnikami, które mogą uchronić Afrykę przed epidemią, jest demografia i temperatura. Afryka to najmłodszy z kontynentów. Mediana wieku Afryki subsaharyjskiej to poniżej 20 lat. Jedynie 3% populacji ma więcej niż 65 lat. Niewykluczone też, że w wysokich temperaturach SARS-CoV-2 jest mniej aktywny. To bardzo możliwe, zważywszy na fakt, że sezon grypowy w RPA zaczyna się dopiero w kwietniu, gdy temperatury spadają.
      Z drugiej jednak strony rozprzestrzenianiu się epidemii może spowodować zagęszczenie ludności w miastach oraz to, że rodziny afrykańskie są wielopokoleniowe. Jak ponadto zachęcić ludzi do mycia rąk w sytuacji, gdy brakuje wody pitnej i jak przekonać do używania mydła czy żelu ludzi, którym brakuje pieniędzy na jedzenie? Wiele krajów Afryki nie poradzi sobie z epidemią. Na przykład w Kenii, zamieszkanej przez 50 milionów ludzi, jest jedynie około 130 miejsc na oddziałach intensywnej terapii i około 200 pielęgniarek obsługujących te oddziały. Sytuację pogarsza wysokich odsetek osób cierpiących na choroby towarzyszące.
      Dotychczas w całej Afryce subsaharyjskiej zdiagnozowano około 140 przypadków COVID-19.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...