Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Hibernacja nie osłabia baribali (niedźwiedzi czarnych), a przynajmniej nie tak, jak można by się tego spodziewać. Prowadzony przez T.D. Lohuisa zespół naukowców z Alaska Department of Fish and Game odkrył, że siła mięśni szkieletowych misia obniża się podczas zimowego odpoczynku w o wiele mniejszym stopniu niż u człowieka, który musiałby podobnie długo leżeć w łóżku.

Naukowcy studiowali, czy i ewentualnie jak brak ruchu oraz post wpływają na funkcjonowanie mięśni drapieżnika.

Ponieważ niedźwiedzie przebywają przez kilka zimowych miesięcy w ciasnym pomieszczeniu bez jedzenia, ale mogą zachować białka mięśni i po przedwczesnym wybudzeniu przejawiać konsekwentną aktywność, zmierzyliśmy [u zwierzęcia przebywającego w gawrze — przyp. red.] siłę mięśni szkieletowych, odporność na zmęczenie oraz, w warunkach in vivo [czyli na żywym zwierzęciu], kurczliwość nietkniętych włókien mięśniowych [...].

Okazało się, że po 110 dniach odosobnienia i głodówki w legowisku niedźwiedź utracił ok. 29% siły mięśniowej. I tu porównanie: człowiek przestrzegający zrównoważonej diety, ale zmuszony do leżenia przez 90 dni "plackiem" w łóżku, traci 54% siły mięśni. Astronauci słabną w warunkach braku ciążenia jeszcze szybciej. Po 17-dniowym przebywaniu w przestrzeni kosmicznej tracą 11% mocy (Physiological and Biochemical Zoology).

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
      Całkowita odbudowa trwale uszkodzonych mięśni nadal pozostaje wyzwaniem dla medycyny. Międzynarodowy zespół kierowany m.in. przez dr. Marco Costantiniego z IChF PAN zaprezentował rozwiązanie, które umożliwia odbudowę znacznie uszkodzonych mięśni szkieletowych z niespotykaną dotąd skutecznością.
      Mięśnie stanowią największą tkankę w naszym ciele. Są niezbędne do wykonania jakiegokolwiek ruchu, a bez nich nie bylibyśmy w stanie wykonać nawet najprostszych czynności. Każdego dnia nasz układ mięśniowy wykonuje nieprawdopodobną ilość ruchów, a każdy z nich wymaga zaangażowania milionów włókien tkanki mięśniowej począwszy od kurczenia się, skracania, powrotu do pierwotnego kształtu – czytamy w komunikacie Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN).
      Każdy mięsień ma jednak swoje ograniczenia i wytrzymałość, a więc podobnie do innych tkanek w ciele, może zostać uszkodzony. Nagłe szarpnięcie lub skręcenie może je nadwyrężyć prowadząc do krótkotrwałego dyskomfortu. Z kolei w skrajnych przypadkach niektórych chorób, takich jak nowotwory, dystrofia mięśni lub wskutek uszkodzenia mechanicznego np. w wyniku wypadku lub operacji, całkowity powrót mięśnia do stanu pierwotnego może być niemożliwy. Pomimo imponującej zdolności naszego organizmu do codziennej regeneracji, w niektórych przypadkach mięśnie szkieletowe nie mogą zostać w pełni obudowane.
      Tuż po uszkodzeniu pojawia się zapalenie i obrzęk, a wraz z nimi organizm zaczyna produkować maleńkie włókna będące prekursorami mięśnia. Powstają one w procesie miogenezy, a ich rolą jest stworzenie nowej, odbudowanej, w pełni sprawnej tkanki mięśniowej - przypomina IChF PAN. Przy niewielkich uszkodzeniach, mięsień może całkowicie wyzdrowieć, lecz gdy uszkodzenie jest znaczące, naprawa dużych ubytków masy mięśniowej bywa niemożliwa, a szkody są nieodwracalne. To sprawia, że odbudowa i poprawa funkcjonalności mięśni jest jednym z największych wyzwań biomedycznych naszych czasów.
      Niedawno międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez dr. Marco Costantiniego z IChF PAN oraz dr. Cesare’a Gargioliego z Uniwersytetu Tor Vergata w Rzymie zaprezentował rozwiązanie wytwarzania substytutu mięśnia na bazie biokompatybilnego żelu, które strukturą przypomina makaron typu spaghetti. Żel ten produkowany jest z polimerów naturalnych innowacyjną metodą biodruku 3D za pomocą urządzenia mikroprzepływowego umożliwiając wydruk obiektu o dowolnym rozmiarze. Co najważniejsze, żel zawiera komórki mięśniowe, będące prekursorami włókien mięśniowych, które stopniowo narastają w polimerowej matrycy. Wszczepienie do uszkodzonego mięśnia takiego żelu biomimetycznego z komórkami umożliwia regenerację uszkodzonych tkanek.
      Nasz system biodruku został zaprojektowany tak, aby dokładnie naśladować wysoce anizotropową architekturę mięśni szkieletowych, co skutkuje skutecznym wytworzeniem prekursorów mięśni w dowolnej formie – opisuje dr Costantini, cytowany w komunikacie.
      Wydrukowany żel wraz z komórkami poddawany jest hodowli in vitro przez tydzień w celu stymulacji wzrostu komórek, a następnie wszczepia się go do uszkodzonych tkanek pacjenta.
      Naukowcy przedstawili skuteczną regenerację mięśni u myszy, u której uraz był na tyle duży, że pełne wyleczenie skutkujące przywróceniem pierwotnych funkcji mięśnia nie byłoby możliwe nawet po kilku miesiącach. Na dodatek, częściowa regeneracja trwałaby pięć razy dłużej, osiągając nie więcej niż 20 proc. regeneracji. Zaprezentowany przez badaczy biodrukowany żel zawierający komórki mięśniowe umożliwił przywrócenie o 90 proc. rzeczywistych funkcji. Ponadto, mięśnie zostały odbudowane w zaledwie 20 dni, sprawiając, że zaprezentowany żel jest obiecującym materiałem do zastosowań biomedycznych wspomagających regenerację tkanek – informuje IChF PAN.
      Przywrócenie masy i funkcjonalności o 90 proc. usuniętego mięśnia w zaledwie 20 dni to absolutny rekord, który motywuje nas do dalszego zgłębiania tego podejścia w najbliższej przyszłości. Teraz musimy rozszerzyć naszą platformę na wytwarzanie żelu na większą skalę, aby wspierać regenerację mięśni u dużych zwierząt. Mamy nadzieję, że ta technologia niebawem będzie gotowa do zastosowania klinicznego u ludzi – twierdzi dr Marco Costantini.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Australijscy naukowcy donoszą, że osoby, które przeszły COVID-19 pozostają odporne na wirusa SARS-CoV-2 przez co najmniej 8 miesięcy. Badania zespołu naukowego kierowanego przez profesora Menno van Zelma z Wydziału Immunologii i Patologii Monash University dostarczają najsilniejszych jak dotąd danych, które wskazują, że szczepionki przeciwko koronawirusowi zapewnią długotrwałą odporność.
      Wyniki australijskich badań zostały opublikowane na łamach Science Immunology. Z artykułu dowiadujemy się, że komórki pamięci, będące jednym z rodzajów limfocytów B, zapamiętują wcześniejszy kontakt z wirusem i gdy znowu się z nim spotkają, błyskawicznie produkują przeciwciała.
      W badaniach zaangażowanych było 25 ochotników chorujących na COVID-19. Pobrano od nich 36 próbek krwi poczynając od 4. a kończąc na 242. dniu po infekcji. Podobnie jak podczas wcześniejszych badań okazało się, że poziom przeciwciał zaczyna spadać po 20 dniach od zarażenia. Jednak – co najważniejsze – u wszystkich pacjentów występowały komórki pamięci, które rozpoznawały jeden z dwóch elementów SARS-CoV-2 – jego proteinę S lub proteinę kapsydy. Limfocyty te pozostawały na stabilnym poziomie przez osiem miesięcy od zarażenia.
      Profesor van Zelm mówi, że badania dają nadzieję, iż szczepionki przeciwko wirusowi dadzą długoterminową odporność. Wyjaśniają tak, dlaczego dotychczas znamy tak niewiele przypadków ponownych zachorowań. To ważne badania, gdyż jednoznacznie dowodzą, że osoby, które przeszły zarażenie COVID-19 są przez dłuższy czas odporne na działanie wirusa, stwierdza uczony. Daje to nadzieję, że wszystkie opracowane szczepionki będą chroniły przez długi czas, dodaje.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Osoby, które przechodzą COVID-19 bezobjawowo mogą być znacznie słabiej uodpornione na kolejne infekcje wirusem, wynika z badań przeprowadzonych przez Chińczyków. Obecnie bardzo mało wiemy o osobach, które zaraziły się koronawirusem SARS-CoV-2, ale nie wykazują objawów infekcji. W związku z tym trudno do nich dotrzeć i je przebadać.
      Sztuka ta udała się w Chinach, gdzie badaniom poddano dwie grupy osób zarażonych nowym wirusem. Każda z nich składała się z 37 osób. W jednak były osoby wykazujące objawy choroby, w drugiej osoby przechodzące infekcję bezobjawowo.
      Kilka tygodni po wyzdrowieniu naukowcy zbadali krew osób z obu grup i okazało się, że w grupie bezobjawowej 62,2% osób miało krótkoterminowe przeciwciała przeciwko wirusowi. W grupie objawowej odsetek ten wynosił 78,4%. Ponadto 8 tygodni po wyzdrowieniu poziom przeciwciał spadł u 81,1% osób z grupy bezobjawowej i u 62,2% z grupy objawowej. Co więcej, okazało się, że osoby z grupy bezobjawowej mają mniejszy poziom protein przeciwzapalnych.
      Autorzy najnowszych badań, które opublikowano na łamach Nature Medicine, zauważają, że uzyskane przez nich wyniki stawiają pod znakiem zapytania hipotezę, że wszyscy, którzy przeszli zarażenie COVID-19 są odporni na przyszłe infekcje. Nasze dane mogą wskazywać, że z wydawaniem 'paszportów odporności' na COVID-19 wieże się ryzyko. Wskazują one również, że należy dłużej stosować obostrzenia, takie jak zachowanie dystansu społecznego, higieny, izolowania grup narażonych na wysokie ryzyko oraz należy prowadzić szeroko zakrojony program testowania, czytamy w artykule.
      Profesor immunologii Danny Altman z Imperial College London i rzecznik British Society form Immunology, komentując wyniki Chińczyków stwierdził, że stawiają one pod znakiem zapytania to, co dotychczas wiemy. Większość danych immunologicznych, jakimi dotychczas dysponujemy, pochodzi od najbardziej chorych ludzi, hospitalizowanych pacjentów. Jednak większość osób przechodzi chorobę łagodnie lub bezobjawowo i powinniśmy wiedzieć, czy są oni odporni na kolejne zachorowania.
      Uczonego najbardziej martwi fakt, że u wielu pacjentów zaobserwowano znaczący spadek ilości przeciwciał już w ciągu dwóch miesięcy od wyzdrowienia. Co prawda Chińczycy przeprowadzili badania na małej grupie osób, jednak ich wyniki sugerują, że niektórzy specjaliści mogli mieć rację mówiąc o krótkoterminowej odporności na koronawirusa, stwierdza Altmann.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komórki macierzyste hemopoezy (ang. hemapoietic stem cell, HSC) wspierają odporność, zachowując pamięć wcześniejszych infekcji. Ustalenia te mogą mieć znaczący wpływ na przyszłe strategie szczepień, a także utorują drogę nowych metodom leczenia niedoborów odporności i nadreaktywnego układu odpornościowego.
      Jeszcze jakiś czas temu uważano, że HSC są niewyspecjalizowanymi komórkami, „ślepymi” na zewnętrzne sygnały, takie jak infekcje i że tylko ich wyspecjalizowane komórki potomne mogą wyczuć te sygnały i aktywować odpowiedź immunologiczną. Prace laboratorium prof. Michaela Sieweke'a i innych w ciągu ostatnich lat pokazały, że to nieprawda i że HSC mogą wykryć zewnętrzne czynniki, tak by na żądanie wyprodukować podtypy komórek odpornościowych do zwalczenia zakażenia.
      Pozostawało jednak pytanie odnośnie roli HSC w reagowaniu na powtarzające się epizody infekcyjne. Układ odpornościowy dysponuje pamięcią immunologiczną, która pozwala mu lepiej reagować na nawracające czynniki zakaźne. Badanie, którego wyniki ukazały się właśnie w piśmie Cell Stem Cell, wykazało centralną rolę, odgrywaną przez HSC w tej pamięci.
      Odkryliśmy, że HSC mogą napędzić szybszą i bardziej wydają odpowiedź immunologiczną, jeśli wcześniej były wystawiane na oddziaływanie lipopolisacharydu (LPS), bakteryjnej cząsteczki naśladującej infekcję [LPS to endotoksyna bakteryjna] - opowiada dr Sandrine Sarrazin z Insermu.
      Pierwsza ekspozycja na LPS powoduje, że na DNA komórek macierzystych, przy genach ważnych dla odpowiedzi immunologicznej, pojawiają się markery epigenetyczne. Podobnie jak zakładka do książki, makery DNA zapewniają, że geny te są łatwe do znalezienia, dostępne i łatwe do aktywacji, by uzyskać szybką reakcję na kolejne zakażenie przez podobny czynnik - dodaje Sieweke.
      Naukowcy odkryli, że opisywana pamięc epigenetyczna jest zależna od czynnika transkrypcyjnego C/EBPβ (czynnik ten odgrywa ważną rolę także w doraźnych reakcjach immunologicznych, ang. emergency immune response). Zespół ma nadzieję, że dzięki temu uda się opracować lepsze strategie szczepienia i dostrajania układu odpornościowego.
      Zdolność układu odpornościowego do śledzenia przeszłych infekcji i skuteczniejszego reagowania przy kolejnych spotkaniach [z tym samym patogenem] to podstawowa zasada, do której odwołują się szczepionki. Teraz, gdy znamy rolę spełnianą przez komórki macierzyste hemopoezy, możemy zoptymalizować strategie szczepienia. Mogą też powstać metody zwiększania odpowiedzi układu immunologicznego tam, gdzie jest ona zbyt mała i jej osłabiania tam, gdzie dochodzi do reakcji zbyt silnej, mówi profesor Michael Sieweke.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Post może pomóc schudnąć. Nowe badania sugerują, że nasila także aktywność metaboliczną, generuje przeciwutleniacze i pomaga odwrócić pewne skutki starzenia. Japońscy naukowcy zidentyfikowali 30 nierozpoznanych wcześniej substancji, których ilość rośnie w czasie głodówki i wskazali na szereg prozdrowotnych zjawisk, jakie się z tym wiążą.
      Od wielu lat badamy starzenie i metabolizm, dlatego zdecydowaliśmy się przyjrzeć nieznanym skutkom zdrowotnym głodówki - opowiada dr Takayuki Teruya z G0 Cell Unit Okinawskiego Instytutu Nauki i Technologii (OIST).
      Autorzy publikacji z pisma Scientific Reports badali pełną krew, osocze i erytrocyty 4 poszczących osób. Monitorowali zmieniające się poziomy metabolitów. Okazało się, że w ciągu zaledwie 58 godzin postu u wszystkich 1,5-60-krotnie wzrosły poziomy 44 metabolitów, w tym 30 wcześniej nieopisanych w tym kontekście.
      W ramach wcześniejszych badań G0 Cell Unit zidentyfikowano różne metabolity, których ilości spadają z wiekiem; znalazły się wśród nich m.in. leucyna czy izoleucyna. U poszczących ich poziom rośnie, co wg Japończyków, sugeruje mechanizm, za pośrednictwem którego głodówka może pomagać w wydłużeniu życia.
      Metabolity te są bardzo ważne dla podtrzymania mięśni i aktywności przeciwutleniającej - wyjaśnia Teruya.
      By szybko pozyskać energię, ludzki organizm korzysta z węglowodanów. Gdy ich nie ma, zaczyna używać alternatywnych źródeł energii. Po tzw. substytucji zostają ślady w postaci konkretnych metabolitów: maślanów czy aminokwasów rozgałęzionych.
      Wszystko wskazuje jednak na to, że skutki głodówki nie ograniczają się do substytucji źródeł energii. Wykonana przez Japończyków złożona analiza krwi pokazała, że dochodzi do globalnego wzrostu związków produkowanych w cyklu kwasu cytrynowego (jest to proces, w ramach którego organizmy uwalniają energię wiązań chemicznych węglowodanów, białek i lipidów). A to oznacza, że gdy pościmy, mitochondria mają naprawdę dużo pracy...
      Poza tym głodówka wzmaga metabolizm puryny i pirymidyny - zasad odgrywających kluczową rolę w ekspresji genów i syntezie białek. Wydaje się więc, że post wpływa na to, kiedy komórki budują jakie białka (oddziałuje zatem na ich funkcje). Taka zmiana może sprzyjać homeostazie.
      Co ważne, metabolizm puryny i pirymidyny wzmaga produkcję przeciwutleniaczy. Poziom kilku z nich, np. karnozyny, rósł znacząco podczas 58-godzinnego postu.
      Stwierdzono też duże ilości produktów szlaku pentozofosforanowego (ale tylko w osoczu). Wiąże się to ze wzrostem zapotrzebowania na NADPH i przeciwutleniacze, a także zwiększoną glukoneogenezą.
      Japończycy podejrzewają, że efekty przeciwutleniające są główną reakcją organizmu na post, ponieważ głód może sprzyjać powstawaniu niebezpiecznego, oksydacyjnego, środowiska wewnętrznego. Po drugie, wydaje się, że post wzmaga produkcję kilku metabolitów, które występują w dużych ilościach u osób młodych, ale już nie u starszych.
      Ostatnie badania nad starzeniem pokazały, że ograniczanie liczby kalorii i post przedłużają życie w modelach zwierzęcych. Dokładny mechanizm tego zjawiska pozostawał jednak nieznany - opowiada Teruya i dodaje, że może kiedyś się uda stworzyć programy ćwiczeń bądź leki wywołujące takie reakcje metaboliczne, jak post.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...