Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

W wyższej temperaturze organizm lepiej radzi sobie z nowotworami i infekcjami

Recommended Posts

Im wyższa temperatura ciała, tym szybciej organizm przystępuje do walki z infekcjami, ranami czy guzami nowotworowymi, wykazali matematycy i biolodzy z Uniwersytetów w Warwick i Manchesterze.

Naukowcy dowiedli, że niewielki wzrost temperatury ciała, taki jak ma to miejsce podczas gorączki, przyspiesza zegar komórkowy, który kontroluje reakcję organizmu na infekcję. Okazało się, że to zapalenie objawiające się gorączką aktywują proteiny NF-κB (Nuclear Factor kappa B) i w ten sposób dochodzi do uruchomienia specyficznego zegara komórkowego. NF-κB opuszczają jądro komórkowe i ponownie doń wchodzą, co powoduje włączanie i wyłączania odpowiednich genów. To zaś pozwala komórce reagować na  pojawienie się infekcji, rany czy guza. Gdy NF-κB przemieszcza się w sposób niekontrolowany pojawiają się choroby zapalne, takie jak choroba Leśniewskiego-Crohna, łuszczyca czy reumatoidalne zapalenie stawów.

Biolodzy zauważyli też, że gdy temperatura ciała spada do 34 stopni cykl NF-κB ulega spowolnieniu, gdy zaś przekracza 37 stopni dochodzi do jego przyspieszenia. Matematycy obliczyli, w jaki sposób wzrost temperatury prowadzi do przyspieszenia cyklu.

Najpierw założyli, że proteina A20, która pozwala uniknąć chorób zapalnych, musi być podstawowym elementem całego cyklu. Gdy modelu matematycznym usunięto A20 z komórek, okazało się, że zegar NF-κB przestał reagować na wzrost temperatury. Matematyk profesor David Rand z Instytutu Biologii Systemów i Epidemiologii Chorób Zakaźnych wyjaśnia, że w czasie normalnego funkcjonowania nasz zegar biologiczny kontroluje zmiany temperatury, które w ciągu doby sięgają 1,5 stopnia Celsjusza. Niższa temperatura ciała w czasie snu może być wspaniałym wyjaśnieniem takich zjawisk jak kłopoty z przystosowaniem się do pracy zmianowej, zespołu nagłej zmiany strefy czasowej czy problemów ze snem. W tym czasie bowiem pojawia się w organizmie więcej procesów zapalnych. Jak zauwazył matematyk Dan Woodcock, najnowsza praca to wspaniały przykład tego, jak matematyczne modelowanie komórek może pomóc w zrozumieniu biologii.

Zmiany temperatury nie miały wpływu na aktywność wielu genów kontrolowanych przez NF-κB, jednak wpływały na kluczowe geny, które wykazywały różne zachowania w różnych temperaturach. Wśród genów wrażliwych na zmiany temperatury były te odpowiedzialne za regulowanie procesów zapalnych i kontrolowanie komunikacji międzykomórkowej.

Powyższe badania sugerują, że leki, które brałyby na cel proteinę A20 pozwoliłyby na manipulowanie reakcją organizmu na stany zapalne. Mogą też wyjaśniać, jak temperatura otoczenia i naszego własnego organizmu wpływają na nasze zdrowie. Od pewnego czasu wiemy, że epidemie grypy czy gorączek są zwykle poważniejsze w chłodniejszych porach roku. Wiemy też, że myszy żyjące w wyższych temperaturach rzadziej chorują na nowotwory i zapalenia. Być może te różnice da się wyjaśnić reakcją układu odpornościowego na różną temperaturę otoczenia, mówi profesor Mike White, biolog z University of Manchester.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Że tak lekko odkopię temat, bo nadrabiam zaległości.

Czy to nie jest czasem skorelowane (zwiększone zachorowania na nowotwory) z opracowaniem i coraz powszechniejszym użyciem środków przeciwzapalnych/przeciwgorączkowych w ostatnich kilku dekadach?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Terapia przeciwnowotworowa, której celem było usunięcie guza bez potrzeby odwoływania się do radio- i chemioterapii czy chirurgii, pomyślnie przeszła kolejny etap badań klinicznych. Rok po leczeniu u 13 z 15 pacjentów cierpiących wcześniej na nowotwór prostaty, nie wykryto śladów choroby.
      Terapia, opracowana na Rice University, jest prawdopodobnie pierwszą fototermalną terapią przeciwnowotworową, której pozytywne wyniki zostały opublikowane w piśmie recenzowanym. Jej opis ukazał się na łamach PNAS.
      W badaniach wzięło udział 16 mężczyzn w wieku 58–79 lat ze zlokalizowanym rakiem prostaty stwarzającym niskie i średnie ryzyko wzrostu i przerzutowania. Terapia polegała na zlokalizowanej ablacji za pomocą nanocząstek złota. Piętnastu pacjentom pierwszego dnia dożylnie podano nanocząstki złota, a drugiego dnia przeprowadzono zabieg ablacji. Wszyscy tego samego dnia wrócili do domu. Po 3, 6 i 12 miesiącach po zabiegu przeprowadzono badania pod kątem występowania u nich nowotworu. Jedynie u 2 z 15 mężczyzn wykryto guza.
      Wstrzyknięcie nanosfer ze złota i krzemu pozwoliło na precyzyjne usunięcie guza i oszczędzenie reszty prostaty. W ten sposób uniknęliśmy niekorzystnych skutków ubocznych i poprawiliśmy komfort życia pacjentów, którzy po tradycyjnych zabiegach mogliby mieć m.in. problemy z erekcją czy utrzymaniem moczu, powiedział główny autor badań, profesor Ardeshir Rastinehad.
      Badania kliniczne wciąż trwają i dotychczas wzięło w nich udział 44 pacjentów leczonych Nowym Jorku, Teksasie i Michigan.
      Autorkami nowej terapii są inżynier Naomi Halas i bionżynier Jennifer West. Przed około 20 laty postanowiły one skupić się na terapii bazującej na nanocząstkach i od około roku 2000 nad takim rozwiązaniem pracowały.
      Same nanocząstki, krzemowe sfery pokryte złotem, zostały stworzone przez Halas w 1997 roku. Uczona wykazała, że zmieniając grubość warstwy złota można spowodować, że nanocząstki będą reagowały na światło o różnej długości fali. Około 2000 roku wraz z West opracowała sposób niszczenia komórek nowotworowych poprzez podgrzanie nanocząstek za pomocą lasera o niskiej mocy pracującego w bliskiej podczerwieni. Ten zakres fali światła penetruje tkanki nie czyniąc im krzywdy. Panie zyskały rozgłos i założyły firmę Nanospectra Biosciences, której celem było przystosowanie nowej terapii do zastosowań klinicznych. W tym samym czasie ojciec pani Halas zachorował na nowotwór prostaty i widząc, jak cierpi w wyniku skutków ubocznych leczenia, uczona zdecydowała, że będzie prowadziła badania nanocząstek pod kątem opracowania terapii bez skutków ubocznych.
      Prace trwały tak długo m.in. z tego powodu, że West i Halas stworzyły zupełnie nową technologię i Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) nie wiedziała, jak się do niej odnieść. To były pierwsze nanocząstki, które rzeczywiście nadawały się do wprowadzenia do ludzkiego organizmu. Miałyśmy coś, co wyglądało jak kroplówka. FDA nie wiedziała, czy traktować je jak lek czy jako urządzenie. W pewnym momencie w FDA zastanawiano się nawet nad stworzeniem osobnego wydziału zajmującego się nanoterapiami, wspomina West.
      W końcu agencja zdecydowała się na regulowanie nowej terapii i uznanie jej za leczenie urządzeniem. Przed około 10 lat rozpoczęły się pierwsze testy kliniczne, których celem była ocena bezpieczeństwa terapii. Testy prowadzono na pacjentach z najbardziej zaawansowanymi stadiami rozwoju nowotworów głowy i szyi. W 2015 roku do obu pań dołączył doktor Rastinehad, który był jednym z autorów nowej techniki precyzyjnego obrazowania nowotworów prostaty. To on zaproponował wykorzystanie tej techniki – łączącej rezonans magnetyczny i ultradźwięki – jako platformy do minimalnie inwazyjnego precyzyjnego leczenia guzów prostaty za pomocą nanocząstek Halas i West.
      Ta praca pokazuje, jakie możliwości stoją za połączonymi siłami inżynierii i medycyny. Pozwalają one na praktyczne zastosowanie nowych technologii w medycynie klinicznej i poprawienie komfortu życia pacjentów, mówi West.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bogata w białko, błonnik i przeciwutleniacze wolfia Wolffia globosa jest dobrze zapowiadającym się superpokarmem. Na dodatek ostatnio izraelscy naukowcy zauważyli, że po spożyciu węglowodanów zapewnia ona skuteczną kontrolę glikemiczną.
      Zespół Hili Zelichy, doktorantki z Uniwersytetu Ben Guriona, badał aspekt glikemiczny działania W. globosa. Wyniki analiz ukazały się w piśmie Diabetes Care.
      Izraelczycy odwołali się do badania klinicznego typu crossover study, gdzie każdy pacjent przechodzi w losowej kolejności poszczególne warianty terapii. Zebrano grupę 20 osób z otyłością brzuszną. Średnia wieku wynosiła 51,4 r., a poziomu glukozy na czczo 110,9 mg/dl. Część ochotników miała najpierw zastąpić kolację koktajlem zawierającym wolfię, a część zawierającym tyle samo białka, węglowodanów i kalorii napojem jogurtowym.
      Przez 2 tygodnie zmiany poposiłkowego poziomu glukozy badano za pomocą systemu monitorowania glikemii typu Flash (Flash Glucose Monitoring System). By dowiedzieć się, jaki jest poziom cukru, pacjent musi zbliżyć czytnik do sensora umieszczonego na ramieniu.
      Stwierdzono, że u osób, które piły koktajl z wolfią, występował niższy i późniejszy poposiłkowy pik glukozy, a powrót do wartości wyjściowej następował szybciej. Następnego ranka ochotnicy ci mieli niższy poziom glukozy na czczo. Długość snu wszystkich osób była zbliżona. Członkowie grupy z wolfią czuli się po koktajlu nieco bardziej syci.
      W. globosa jest od dawna spożywana w południowo-wschodniej Azji. W Tajlandii nazywa się ją "wodnymi jajami" (khai-nam). Okazuje się, że całkiem słusznie, gdyż profil aminokwasowy wolfii, w przypadku której białko stanowi ponad 45% suchej masy, do złudzenia przypomina profil jajka. Warto dodać, że roślina ta jest bogata w polifenole, głównie w kwasy fenolowe i flawonoidy (w tym katechiny), a także w błonnik, minerały (np. żelazo i cynk), witaminę A oraz witaminy z grupy B, w tym, co rzadkie u roślin, witaminę B12.
      Wcześniejsze badania , które przeprowadził Alon Kaplan, pokazały, że wchłanianie niezbędnych aminokwasów z wolfii przypomina absorpcję z miękkiego sera i roślinnego odpowiednika zawartości białka (grochu). Uzyskane wyniki demonstrują, że wolfia jest dobrym źródłem białka.
      Anat Yaskolka Meir wykazała z kolei (wyniki jej badań ukazały się wcześniej w tym roku w Journal of Nutrition), że mimo niewielkich ilości mięsa, dieta śródziemnomorska suplementowana W. globosa podnosi poziom żelaza i kwasu foliowego. Meir wykazała także, że u szczurów żelazo z wolfii skutecznie likwiduje anemię z niedoboru żelaza; uzyskiwano podobne rezultaty, jak w przypadku standardowej terapii.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ubiegłym tygodniu odbyła się 3-dniowa burza mózgów, w czasie której około 200 naukowców i przedstawicieli pacjentów chorujących na nowotwory dyskutowało o propozycji prezydenta Trumpa, który podczas styczniowego State of the Union zapowiedział przeznaczenie w ciągu 10 lat 500 milionów dolarów na badania nad nowotworami u dzieci. Jednym z głównych elementów planu jest utworzenie olbrzymiej bazy danych.
      Każdego roku nowotwory są diagnozowane u około 16 000 dzieci w USA. Nie wszystkie z nich przeżyją, a te, którym się to uda, często zmagają się ze skutkami ubocznymi leczenia. A gdyby wszystkie dane dotyczące takich dzieci, włącznie z datami ich urodzenia, wynikami testów genetycznych, informacjami o zażywanych lekach i wszelkimi danymi zdrowotnymi trafiły do jednej bazy danych, do której mieliby dostęp naukowcy zajmujący się badaniami nad nowotworami?
      Childhood Cancer Data Initiative (CCDI), jak taki projekt jest nazywany w National Cancer Institute (NCI), to ważna część planu zarysowanego przez prezydenta Trumpa. Mogłaby ona przynieść olbrzymie korzyści. Naukowcy mogliby dzięki niej opracować mniej szkodliwe metody leczenia czy w końcu dowiedzieć się, dlaczego u około 10% małych pacjentów chorujących na białaczkę choroba albo nie reaguje na leczenie, albo nawraca. Taka baza pomogłaby też w zwalczaniu rzadkich nowotworów, na które obecnie nie ma lekarstwa, gdyż naukowcy mogąc przeanalizować większą liczbę przypadków mogliby wyciągnąć jakieś wnioski.
      Jednak, jak zauważa szef NCI, Doug Lowy, gdyby stworzenie takiej bazy było prosto, to już byśmy ją stworzyli.
      Problem w tym, że dane medyczne dzieci i młodych dorosłych cierpiących na nowotwory są porozrzucane po wielu niekompatybilnych bazach danych. Znajdują się one m.in. w stanowych rejestrach osób cierpiących na nowotwory, bazach zawierających zsekwencjonowane genomy guzów nowotworowych, które są tworzone na potrzeby konkretnych projektów badawczych, znajdziemy je w bazie bazie Children's Oncology Group NCI, która prowadzi testy kliniczne. Wiele innych użytecznych danych pacjentów znajduje się w prywatnych praktykach lekarskich, różnych szpitalach, klinikach. Bardzo często nie są one zdigitalizowane, więc trzeba by te informacje ręcznie wprowadzić do systemów komputerowych. Osobny problem to dane z badań obrazowych, które trzeba by umieścić w takiej bazie wraz z odpowiednimi opisami i oznaczeniami. Żeby stworzyć taką jednolitą bazę trzeba  podjąć wiele decyzji dotyczących tego, jak głęboko sięgać w przeszłość. Czy na przykład, NCI powinna tworzyć profile genetyczne posiadanych przez siebie próbek guzów nowotworowych itp. itd.
      Eksperci, którzy uczestniczyli we wspomnianej burzy mózgów, zgodzili się co do tego, że w pierwszym etapie prac NCI musi stworzyć spis wszystkich istniejących baz danych i magazynów próbek. Pojawiła się też sugestia, że Instytut powinien w ciągu roku opracować sposób na połączenie pięciu największych istniejących pediatrycznych onkologicznych baz danych w jedną. Inny pomysł to wprowadzenie przez NCI numerów identyfikacyjnych pacjentów tak, by możliwe było ich śledzenie w różnych bazach. Jeszcze inny pomysł to stworzenie federalnej bazy danych badań przedklinicznych na zwierzętach, na wzór już istniejącej bazy danych badań klinicznych.
      Najbardziej jednak śmiałą propozycją było wpisanie każdego pacjenta nowotworowego do długoterminowego projektu danych populacyjnych. Niektórzy uczestnicy spotkania ostrzegali jednak przed „wynajdywaniem prochu na nowo”. Zauważyli, że istnieją już rozbudowane projekty badań populacyjnych, które obejmują wiele tysięcy ludzi. Nie ma sensu uwzględnianie w nich każdego człowieka, gdyż spowoduje to znaczące zwiększenie kosztów.
      National Cancer Institute zapowiada zebranie wszystkich pomysłów i przygotowanie podsumowania spotkania. Na razie wielką niewiadomą jest, jakie decyzje zapadną w Kongresie. Administracja prezydenta domaga się, by w budżecie na rok 2020 uwzględniono 50 milionów USD na rozpoczęcie prac nad CCDI. Kwota ta została uwzględniona w propozycji budżetowej Izby Reprezentantów, jednak Senat nie zaprezentował jeszcze projektu swojego budżetu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Fiński startup Solar Foods produkuje żywność z wody, powietrza i elektryczności, wykorzystując przy tym proces podobny do warzenia piwa. Finowie twierdzą, że pozyskują najbardziej przyjazną środowisku proteinę.
      Produkt o nazwie Solein wytwarza się poprzez potraktowanie wody prądem elektrycznym. Do wody dodaje się mikroorganizmy, a samą wodę traktuje się prądem elektrycznym. W procesie tym zostają uwolnione dwutlenek węgla i wodór, którymi żywią się mikroorganizmy. Produktem ubocznym jest Solein. Całość następnie suszy się i uzyskuje proteinowy proszek. Proces podobny jest do warzenia piwa, jednak wymaga on specjalnego reaktora. Firma twierdzi, że cały proces jest, w przeliczeniu na hektar, 10-krotnie bardziej efektywny energetycznie niż fotosynteza i zużywa od 10 do 100 razy mniej wody niż uprawa roślin czy hodowla zwierząt.
      Proszek Solein zawiera 50 procent białka, smakiem i wyglądem przypomina mąkę pszenną, nadaje się do spożycia i może być wykorzystywany w drukarkach 3D, dzięki czemu uzyskamy pożądane kształty czy tekstury.
      To nowy rodzaj pożywienia, nowy rodzaj białka, odmienny od wszystkiego, co obecnie znajduje się na rynku. Do jego wytworzenia nie potrzebujemy ani rolnictwa, ani akwakultury, mówi dyrektor Solar Foods, dokor Pasi Vainikka. Jego zdaniem jest to całkowite zerwanie z liczącą tysiące lat tradycją pozyskiwania żywności przez człowieka. Jeśli spojrzymy w przeszłość, jeszcze na społeczności zbierackie, to zobaczymy, że ludzkość od zawsze używa mniej więcej tych samych roślin i zwierząt.
      Obecnie 1/3 spożywanych przez ludzi kalorii pochodzi od 12 roślin i 5 gatunków zwierząt. Z produkcją żywności wiąże się 25% emisji CO2, a zdaniem ONZ do połowy wieku będziemy musieli wytwarzać 50-75 procent więcej pożywienia niż obecnie. Już w tej chwili 50% nadających się do zamieszkania terenów jest przeznaczonych na produkcję rolną. Tymczasem przełowione oceany zapewniają nam coraz mniej pożywienia. Szczyt efektywności połowów miał miejsce 20 lat temu.
      Jednym z powodów, dla którego mięso stało się tak ważne w ludzkiej diecie jest fakt, iż jest ono świetnym źródłem białka o wysokiej jakości. Solein, proteina produkowana przez Solar Foods, również zawiera wszystkie niezbędne aminokwasy, ale ze względu na sposób produkcji nie wymaga używania olbrzymich połaci ziemi. Kolejną cechą charakterystyczną Solein jest możliwość pozyskania węgla bezpośrednio z dwutlenku węgla bez potrzeby korzystania ze źródła cukru. Inne metody produkcji protein za pomocą mikroorganizmów wymagają ziemi, by uprawiać na niej źródło węgla, czytamy na firmowej witrynie.
      Vainikka nie sądzi, by wynalazek jego firmy stał się w najbliższym czasie alternatywą dla rolnictwa. Jest jednak optymistą. W ciągu 2 lat jego firma chce uzyskać pozwolenie na rynkowy debiut Solein i ma zamiar w ciągu roku sprzedać 50 milionów posiłków. Finowie współpracują już z Europejską Agencją Kosmiczną, która jest zainteresowana wyprodukowaniem pożywienia na potrzeby załogowej misji na Marsa.
      Koszt produkcji kilograma Solein to obecnie 5 euro.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Najnowsze badanie ujawniło genetyczną różnicę między dzikimi gorzkimi migdałami a słodką udomowioną odmianą. Wyniki badań międzynarodowego zespołu ukazały się w piśmie Nature.
      Migdały od tysięcy lat wchodzą w skład ludzkiej diety. Wzmianki na ich temat znajdują się np. we wczesnych pismach greckich hodowców, którzy szczepili migdałowce zrazami sosnowymi i uzyskiwali w ten sposób słodsze owoce. Obecnie uważa się, że zabieg ten stresuje drzewka, przez co nie produkują one amigdaliny, toksyny odpowiedzialnej za gorycz.
      Hiszpańsko-duńsko-szwajcarski zespół sekwencjonował genom migdałów, a następnie analizował różnice między odmianami, by określić, która część genomu odpowiada za produkcję amigdaliny. Jak się okazało, zadanie nie należało do łatwych i zajęło naukowcom aż 2 lata. Ostatecznie natrafili oni na białko, którego szukali: białko bHLH2.
      Ekipa ustaliła, że w dzikich migdałowcach bHLH2 wiąże się z 2 genami (PdCYP79D16 i PdCYP71AN24), inicjując w ten sposób wytwarzanie amigdaliny. W słodkich odmianach występuje zmutowana wersja bHLH2, która nie jest w stanie związać się z tymi genami, przez co produkcja amigdaliny nie zachodzi.
      Hodowla i sprzedaż migdałów to prężnie funkcjonujący biznes. Ostatnie statystyki pokazały, że w zeszłym roku sama Kalifornia wyeksportowała nieco ponad 1000 t migdałów. Akademicy mają nadzieję, że ich ustalenia sprawią, że hodowla migdałów stanie się bardziej wydajna. Obecnie w niektórych migdałowcach występuje dzika odmiana bHLH2, ale rolnicy nie mają jak ich zidentyfikować przed pierwszym owocowaniem. Teraz będzie można przeprowadzić wcześniejsze testy.

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