Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Powstaje pierwszy traktat chroniący bioróżnorodność oceanów
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Ból to sygnał, że z naszym organizmem dzieje się coś niepokojącego. To sygnał ostrzegawczy, który pokazuje nam, że powinniśmy zwrócić uwagę na nasze ciało, bo może dziać się coś niedobrego. Badania przeprowadzone na Uniwersytecie Harvarda sugerują, że ból może być czymś więcej niż tylko sygnałem alarmowym. Może być też formą bezpośredniej ochrony.
Z badań wynika bowiem, że neurony bólowe w jelitach myszy na co dzień regulują poziom chroniącego je śluzu, a gdy pojawia się stan zapalny, to właśnie one stymulują komórki do wytwarzania większej ilości śluzu. Uczeni z Harvarda opisali na łamach Cell cały złożony szlak sygnałowy i wykazali, że neurony bólowe bezpośrednio komunikują się z wydzielającymi śluz komórkami kubkowymi. Okazało się, że ból może chronić nas w sposób bezpośredni, a nie tylko przekazując do mózgu sygnały o potencjalnych problemach. Pokazaliśmy, w jaki sposób neurony bólowe komunikują się z pobliskimi komórkami nabłonka wyściełającymi jelita. To oznacza, że układ nerwowy odgrywa w jelitach większą rolę niż tylko wywoływanie nieprzyjemnych uczuć i jest on kluczowym elementem zapewniającym jelitom ochronę podczas stanu zapalnego, mówi profesor Isaac Chiu.
W układzie pokarmowym i oddechowym znajdują się komórki kubkowe. Wydzielają one śluz zawierający białka i cukry, który działa jak warstwa chroniąca organy przed uszkodzeniem. Teraz wykazano, że śluz jest wydzielany w wyniku bezpośredniej interakcji komórek kubkowych z neuronami bólowymi.
Podczas eksperymentów naukowcy zaobserwowali, że u myszy pozbawionych neuronów bólowych, śluz wytwarzany w jelitach miał gorsze właściwości ochronne. Doszło też do dysbiozy, zaburzenia równowagi pomiędzy pożytecznymi a szkodliwymi mikroorganizmami w mikrobiomie jelit. Bliższe badania wykazały, że komórki kubkowe zawierają receptory RAMP1, których zadaniem jest reakcja na sygnały przesyłane przez neurony bólowe. Z kolei neurony bólowe są aktywowane przez sygnały pochodzące z żywności, mikrobiomu, sygnały mechaniczne, chemiczne oraz duże zmiany temperatury. Gdy dochodzi do stymulacji neuronów bólowych, uwalniają one związek chemiczny o nazwie CGRP i to właśnie ten związek wychwytują receptory RAMP1. Co więcej, do wydzielania CGRP dochodziło w obecności niektórych mikroorganizmów, które zaburzały homeostazę w jelitach. To pokazuje nam, że neurony bólowe są pobudzane nie tylko przez stan zapalny, ale również przez pewne podstawowe procesy. Wystarczy obecność spotykanych w jelitach mikroorganizmów, by uruchomić neurony i zwiększyć produkcję śluzu, dodaje Chiu. Mamy tutaj więc mechanizm regulujący prawidłowe środowisko w jelitach. Nadmierna obecność niektórych mikroorganizmów pobudza neurony, neurony wpływają na produkcję śluzu, a śluz utrzymuje odpowiedni mikrobiom.
Eksperymenty wykazały też, że u myszy, którym brakowały neuronów bólowych, dochodziło do znacznie większych uszkodzeń w wyniku zapalenia okrężnicy. Biorąc zaś pod uwagę fakt, że osoby z tą chorobą często otrzymują środki przeciwbólowe, należy rozważyć potencjalnie szkodliwe skutki blokowania bólu w tej sytuacji. U osób z zapaleniem jelit ból jest jednym z głównych objawów, więc próbujemy jednocześnie blokować ból i leczyć chorobę. Jednak, jak widzimy, ból ten chroni jelita przed uszkodzeniem, zatem trzeba sobie zadać pytanie, jak zarządzać bólem, by nie poczynić dodatkowych szkód, wyjaśnia Chiu.
Trzeba też wziąć pod uwagę fakt, że wiele leków przeciwbólowych stosowanych przy migrenach tłumi sygnały przekazywane przez CGRP, zatem leki takie mogą prowadzić do uszkodzeń tkanki jelit zaburzając sygnały bólowe. Biorąc pod uwagę fakt, że CGRP bierze udział w produkcji śluzu, musimy dowiedzieć się, jak ciągłe blokowanie tego sygnału za pomocą środków przeciwbólowych wpływa na jelita. Czy leki te zaburzają wydzielanie śluzu oraz skład mikrobiomu?, pyta Chiu.
Komórki kubkowe spełniają w jelitach wiele różnych ról. Współpracują z układem nerwowym produkując immunoglobulinę IgA, prezentują antygeny komórkom dendrytycznym. Rodzi się więc pytanie, czy zażywanie środków przeciwbólowych wpływa na inne niż wydzielanie śluzu funkcje komórek kubkowych.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dzięcioł uderzający dziobem o drzewo z wielką siłą, prędkością i częstotliwością w jakiś sposób nie odczuwa negatywnych skutków swoich działań. Specjaliści, zastanawiający się, w jaki sposób mózg ptaka znosi te uderzenia, mówią o specjalnej konstrukcji czaszki lub o długim owiniętym wokół czaszki języku, co ma łagodzić wstrząsy. Autorzy najnowszej analizy twierdzą jednak, że nic takiego nie ma miejsca.
Wielu badaczy zakłada, że musi istnieć jakiś mechanizm absorpcji siły uderzenia, gdyż jeśli my byśmy zrobili coś takiego, to byłby on nam potrzebny, mówi Thomas Roberts, biomechanik z Brown University, który nie był zaangażowany w najnowsze badania.
Gdy nisko pochylony zawodnik futbolu amerykańskiego wpada na przeciwnika, jego głowa się zatrzymuje, ale mózg porusza się nadal, dochodzi do jego kompresji. Czasem może dojść w ten sposób do uszkodzenia. Tymczasem dzięcioł może tysiące razy dziennie uderzać dziobem w drzewo z przyspieszeniem trzykrotnie większym niż to, które pozbawiłoby człowieka przytomności i nie odnosi przy tym obrażeń.
Pomimo braku dowodów biologicznych na znaczącą absorpcję siły uderzenia, inżynierowie wykorzystują morfologię czaszki dzięciołów jako wzór do budowy hełmów. Tymczasem hipoteza o absorbowaniu uderzenia przez czaszkę nie tylko nie została zbadana w naturze, ale jest też kontrowersyjna. Mielibyśmy tutaj bowiem do czynienia z paradoksem, polegającym na tym, że dzięciołowi zależy, by przykładać dużą siłę do drzewa. Gdyby siła uderzeń była absorbowana, dzięcioł musiałby uderzać jeszcze mocniej, by osiągnąć pożądane efekty. Jako że możemy przypuszczać, iż silne wybiórcze oddziaływanie na drzewo prawdopodobnie usprawniało działania dzięcioła w toku ewolucji, jak jednocześnie miałaby wyewoluować cecha ograniczająca to oddziaływanie, czytamy w artykule pod wiele mówiącym tytułem Woodpeckers minimize cranial absorption of shocks [PDF] opublikowanym na łamach Cell. Current Biology.
Autorzy nowej analizy, w tym Sam Van Wassenbergh z Uniwersytetu w Antwerpii, postanowili przede wszystkim sprawdzić hipotezę jakoby pomiędzy dziobem dzięcioła a jego mózgiem istniał mechanizm absorpcji siły wstrząsu, który powodowałby, że wytracanie prędkości przez mózg jest znacznie łagodniejsze niż wytracanie prędkości przez dziób uderzający w drzewo. Za pomocą szybkiej kamery nagrali sześć żyjących w ptaszarniach dzięciołów należących do trzech gatunków (2 dzięcioły czarne, 2 dzięcioły długoszyje oraz 2 dzięcioły duże). Następnie wykorzystali analizę poklatkową do śledzenia pozycji dwóch znaczników umieszczonych na dziobie każdego zwierzęcia, jednego na oku oraz, w przypadku dzięcioła długoszyjego, kropki narysowanej tuż za okiem. Jako, że oczy są ciasno umieszczone w oczodołach, które znajdują się pomiędzy gąbczastym fragmentem czaszki z przodu, a tylną częścią czaszki, wytracanie prędkości przez oko jest dobrym przybliżeniem wytracania prędkości przez tylną część mózgu, stwierdzili autorzy badań.
Analizy wykazały, że podczas uderzania obszar łączący dziób z okiem jest sztywny. Co więcej, u dzięciołów czarnych i jednego dzięcioła dużego mediana wytracania prędkości przez oko nie różniła się znacząco od mediany wytracania prędkości przez dziób, a u dzięciołów długoszyich i jednego dzięcioła dużego oko znacznie bardziej gwałtownie wytracało prędkość niż dziób. Analiza obu znaczników na dziobie pokazała zaś, że absorpcja siły uderzenia jest w nim albo pomijalnie mała (zjawisko takie zanotowano u jednego dzięcioła czarnego), albo też nie zachodzi.
Badania wskazują zatem, że w czasie kucia głowa dzięciola działa jak sztywny młot. Ich autorzy uważają, że gąbczaste fragmenty czaszki dzięciołów nie służą do absorbowania siły uderzenia i ochrony mózgu poprzez elastyczne deformowania się, a ich budowa ma służyć ochronie samej czaszki przed rozpadnięciem się od uderzeń.
Van Wassengergh i jego koledzy piszą, że przeprowadzone symulacje ciśnień wewnątrzczaszkowych potwierdzają teorię Gibsona mówiącą, że taki system może działać bez specjalnych mechanizmów ochrony przed uszkodzeniami mózgu. Sądzą, że w toku ewolucji u dzięciołów pojawiły się odpowiednie rozmiary głowy, ograniczenie maksymalnej prędkości uderzenia oraz umiejętność wyboru drzew o odpowiedniej twardości. Nie wykluczają też istnienia dodatkowych środków ochronnych jak mechanizmy naprawy uszkodzeń mózgu, odpowiednia kompresja żył w szyi celem zwiększenia ciśnienia krwi w mózgu czy manipulowanie przepływem płynu mózgowo-rdzeniowego.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Politechnika Białostocka, Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, Uniwersytet w Białymstoku i Chrześcijańska Akademia Teologiczna w Warszawie zadeklarowały, że będą wspierać naukowo ochronę unikatowych katakumb Klasztoru Męskiego Zwiastowania Najświętszej Marii Panny w Supraślu. Będące jednym z najcenniejszych zabytków Podlasia katakumby powstały w połowie XVI w. i obejmują 130 nisz. Zabezpieczenie zabytku o dużej wartości historycznej wymaga szeroko zakrojonych badań.
Ratowanie wyjątkowego zabytku
Nasz wspólny projekt, realizowany przez Klasztor Męski Zwiastowania Najświętszej Marii Panny w Supraślu i teraz wspólnie przez rektorów białostockich uczelni, dotyczy katakumb, czyli wielkiego dziedzictwa historycznego i kulturowego nie tylko klasztoru w Supraślu, nie tylko Kościoła prawosławnego w Polsce, ale też całego regionu i całego naszego kraju – wyjaśnia ihumen Pantelejmon Karczewski.
Ihumen Karczewski ma nadzieję, że uda się uratować dla następnych pokoleń dziedzictwo, które wymaga szeroko zakrojonych prac badawczo-konserwatorskich. Od 2014 r. katakumby są ogrodzone i zadaszone.
Dr hab. inż. Marta Kosiuk-Kazberuk, rektor Politechniki Białostockiej, uważa, że w realizacji projektu przyda się z pewnością doświadczenie uczelnianych ekspertów, zajmujących się konserwacją zabytków, budownictwem, inżynierią materiałową czy wreszcie zagospodarowaniem terenu.
Dr hab. Maciej Karczewski z Uniwersytetu Białostockiego opowiada, że archeolodzy rozpoznają nawarstwienia wokół katakumb. Specjalista liczy też na to, że po podpisaniu listu intencyjnego powstanie naprawdę interdyscyplinarny zespół, który przygotuje dokumentację naukowo-techniczną i zalecenia do prac zabezpieczających.
To bardzo paląca potrzeba, bo tak naprawdę to niezwykle cenne dziedzictwo. Katakumby są jedynym tego rodzaju obiektem zabytkowym na obszarze nie tylko Polski północno-wschodniej, ale śmiem twierdzić, że naszej części Europy Środkowo-Wschodniej. One wymagają bardzo pilnego zabezpieczenia. Musimy sprawdzić, czy prace ziemne, które są konieczne dla zabezpieczenia katakumb, nie naruszą pochówków na cmentarzu, który znajduje się wokół katakumb. Naszym zadaniem będzie uratowanie katakumb, poprzedzone wykonanymi z odpowiednim pietyzmem badaniami archeologicznymi [...].
Karczewski dodaje, że zespół powinien również wejść do katakumb, bo w niszach grzebalnych nadal są szczątki i nadal są elementy kultury materialnej, i to bardzo wysokiej kultury materialnej, związanej z klasztorem i z katakumbami.
Historia katakumb
Jak wyjaśniono na stronie Monasteru Zwiastowania Przenajświętszej Bogurodzicy, kilkadziesiąt lat po osiedleniu się mnichów w Supraślu, gdzieś między 1532 a 1557 rokiem, na południe od budynków monasterskich wzniesiono z pruskiego muru Cerkiew Zmartwychwstania Chrystusa, a pod nią wymurowano obszerne katakumby [...].
W kryptach cerkwi pochowano fundatorów, a na przełomie XVI i XVII w. m.in. wojewodę smoleńskiego Bazylego Tyszkiewicza. W kryptach pod cerkwią chowano mnichów, ale i członków rodzin Olelkowiczów, Słuckich i Wiśniowieckich. Bogaci ofiarodawcy z potężnych rodów dawnej Rzeczypospolitej, ale także mieszczańskie familie, uważały za zaszczyt spocząć po śmierci w pobliżu monasteru.
Na początku XIX w. zrujnowaną Cerkiew Zmartwychwstania rozebrano, a katakumby przykryto.
W latach osiemdziesiątych katakumby, odsłonięte i źle zabezpieczone - pozostawiono swojemu losowi. Łatwo padły łupem ciekawskich, niepotrafiących uszanować majestatu śmierci, i zwykłych wandali. Mnisi co pewien czas urządzają pogrzeb odnalezionych, przeważnie zbezczeszczonych, kości.
Zejścia do przejścia podziemnego, które najprawdopodobniej łączyło katakumby z Cerkwią Zmartwychwstania, są dziś zasypane.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Z badań przeprowadzonych na Washington University wynika, że ochrona zapewniana przez szczepionkę mRNA Pfizera jest silna i potencjalnie bardzo długotrwała. Naukowcy przyjrzeli się ośrodkom rozmnażania grudki chłonnej. Powstają one w węzłach chłonnych po naturalnej infekcji lub zaszczepieniu. To „ośrodki treningowe”, w których „niedoświadczone” limfocyty uczą się rozpoznawać i zwalczać patogen wywołujący chorobę.
Z artykułu opublikowanego na łamach Nature dowiadujemy się, że 15 tygodni po podaniu szczepionki ośrodki rozmnażania wciąż istnieją i wytwarzają komórki skierowane przeciwko SARS-CoV-2. Lepiej działające ośrodki rozmnażania oznaczają, że szczepionka jest bardziej skuteczna.
Badania wykazały też, że przeciwciała powstające po szczepieniu w ośrodkach rozmnażania są skuteczne przeciwko trzem różnym wariantom wirusa. Co więcej, u osób zaszczepionych, które wcześniej przeszły COVID-19 odpowiedź przeciwciał jest silniejsza, niż u osób, które wcześniej nie zaraziły się, a jedynie zostały zaszczepione.
Przed kilkoma miesiącami Pfizer i Moderna poinformowały, że ich szczepionki zapewniają co najmniej 6-miesięczną ochronę. Twierdzenia takie opierały się na obserwacji odsetka zachorowań u osób zaszczepionych. Dotychczas jednak nikt nie sprawdzał, w jaki sposób organizm przygotowuje odpowiedź immunologiczną po szczepieniu. A takie badania pozwalają stwierdzić, bez konieczności wielomiesięcznej czy wieloletniej obserwacji pacjentów, na ile silna jest ochrona i jak długo może potrwać.
Ośrodki rozmnażania to kluczowe elementy trwałej odpowiedzi immunologicznej. To tam tworzy się pamięć immunologiczne. Im dłużej one istnieją, tym silniejsza i trwalsza ochrona organizmu, gdyż w ośrodkach tych jest prowadzony bardzo ostry proces selekcji, który przechodzą tylko najlepsze komórki układu odpornościowego, mówi jeden z autorów badań, Ali Ellebedy, profesor patologii i immunologii oraz biologii molekularnej. Stwierdziliśmy, że ośrodki rozmnażania wciąż świetnie działają po 15 tygodniach od podania pierwszej dawki szczepionki. Nadal je monitorujemy i widzimy, że ich nie ubywa. To naprawdę znaczące.
Nauka wciąż nie dała odpowiedzi na pytanie, dlaczego niektóre szczepionki, jak np. przeciwko ospie prawdziwej, zapewniają silną ochronę przez całe życie, a inne wymagają powtarzania. Część naukowców podejrzewa, że różnica tkwi w jakości ośrodków rozmnażania powstających po zaszczepieniu.
Naukowcy z Wydziału Medycyny Washington University pobrali próbki od 14 osób, które otrzymały szczepionkę Pfizera. Po raz pierwszy pobrano je 3 tygodnie po pierwszej dawce, a następnie w tygodniu 4., 5. i 7. Od 10 pacjentów dodatkowo pobrano próbki 15 tygodni po pierwszej dawce. Żadna z badanych osób nie chorowała wcześniej na COVID-19.
Okazało się, że 3 tygodnie po szczepieniu u wszystkich 14 badanych istniały ośrodki rozmnażania z limfocytami B wytwarzającymi przeciwciała atakujące białko S wirusa SARS-CoV-2. Po drugiej dawce liczba ośrodków rozmnażania znacząco wzrosła i pozostała na wysokim poziomie. Po 15 tygodniach od podania pierwszej dawki u 8 z 10 pacjentów ośsrodki rozmnażania nadal istniały.
To dowód na naprawdę silną odpowiedź immunologiczną. Nasz układ odpornościowy wykorzystuje ośrodki rozmnażania do udoskonalenia przeciwciał, by mogły zwalczać patogeny tak długo, jak to możliwe. Obecność przeciwciał we krwi to ostatni etap procesu, który rozpoczyna się w ośrodkach rozmnażania, stwierdza współautorka badań, profesor Rachel Presti.
Naukowcy zbadali też próbki krwi 41 osób, które zaszczepiono preparatem Pfizera, w tym 8, które wcześniej były zainfekowane SARS-CoV-2. Próbki krwi pobrano przed podaniem każdej dawki szczepionki, a następnie w 4., 5., 7. i 15. tygodniu po pierwszej dawce.
U osób, które wcześniej nie miały kontaktu z wirusem, liczba przeciwciał rosła powoli po pierwszej dawce i osiągnęła maksymalny poziom w tydzień po dawce drugiej. Osoby, które wcześniej zetknęły się z wirusem, już miały przeciwciała we krwi. Po pierwszej dawce ich liczba zaczęła szybko rosnąć i osiągnęła maksymalny poziom szybciej, niż u osób, które nie były wcześniej zainfekowane.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Badacze z Northwestern University zsyntetyzowali nową formę melaniny. Jest ona wzbogacona selenem. Selenomelanina, bo tak ją nazwano, ma bardzo obiecujące właściwości. Amerykanie uważają, że może się przydać do ochrony ludzkich tkanek przed promieniowaniem rentgenowskim podczas terapii medycznych czy podróży kosmicznych.
Zważywszy na zwiększone zainteresowanie podróżami kosmicznymi i ogólne zapotrzebowanie na lekkie, wielofunkcyjne i radioprotekcyjne biomateriały, byliśmy podekscytowani potencjałem melaniny - podkreśla Nathan Gianneschi. Dr Wei Cao pomyślał, że melanina zawierająca selen może zapewniać lepszą ochronę niż inne jej formy. W tym momencie pojawiła się intrygująca możliwość, że ta nieodkryta dotąd forma melaniny równie dobrze istnieje w naturze i jest wykorzystywana właśnie w ten sposób. Pominęliśmy [jednak] etap odkrywania i postanowiliśmy wyprodukować ją samodzielnie.
Melanina występuje u wielu organizmów z królestw roślin i zwierząt. Można ją także znaleźć u grzybów czy bakterii. Melanina odpowiada za pigmentację i za ochronę przed promieniowaniem. W naturze zaobserwowano 5 rodzajów melaniny; wykazano, że feomelanina, barwnik o kolorze od czerwonego do żółtego, pochłania promieniowanie rentgenowskie skuteczniej niż eumelanina (barwnik ciemny, o odcieniu od brązowego do czarnego).
Do niechcianej ekspozycji na promieniowanie dochodzi podczas wielu codziennych sytuacji, np. podczas lotu samolotem czy diagnostyki medycznej. Naukowcy wspominają też o ekstremalnych zdarzeniach, takich jak awarie reaktorów jądrowych i lotach kosmicznych. Podczas słynnego Astronaut Twin Study NASA jeden z bliźniaków Scott Kelly spędził rok w kosmosie na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (MSK), podczas gdy drugi z braci, Mark, przebywał na Ziemi. Po zakończeniu One-Year Mission u Scotta odkryto m.in. trwałe zmiany w obrębie DNA.
W porównaniu do tradycyjnych materiałów radioprotekcyjnych, takich jak ołów, melanina jest np. znacznie lżejsza. Obecnie próbki melaniny znajdują się na pokładzie MSK. Określa się reakcję materiału na promieniowanie.
Ostatnie badania koncentrowały się na feomelaninie, która zawiera siarkę (uznawano ją za najlepszą kandydatkę do tego celu). Zespół Gianneschiego podejrzewał jednak, że nowy rodzaj melaniny - wzbogacony selenem zamiast siarki - zapewni lepszą ochronę przed promieniowaniem rentgenowskim. Selen to jeden z niezbędnych mikroelementów, który odgrywa ważną rolę w zapobieganiu nowotworom. Autorzy wcześniejszych badań donosili, że związki selenu mogą chronić zwierzęta przed promieniowaniem. Akademicy przypominają też, że aminokwas selenocysteina występuje w licznych białkach enzymatycznych.
Naukowcy z Northwestern zsyntetyzowali nowy biomateriał zwany selenomelaniną. Wykorzystali do tego właśnie selenocysteinę. Okazało się, że nanocząstki selenomelaniny (ang. selenomelanin nanoparticles, SeNPs) chronią ludzkie neonatalne ketatynocyty przed zatrzymaniem cyklu komórkowego w fazie G2/M wskutek wysokich dawek promieniowania rentgenowskiego. Dla porównania prowadzono też badania na komórkach, do hodowli których dodawano m.in. nanocząstki syntetycznej feomelaniny. Uwzględniono również grupę kontrolną. Po otrzymaniu dawki promieniowania, która byłaby śmiertelna dla człowieka, tylko komórki z SeNPs nadal przejawiały normalny cykl komórkowy.
Nasze badania pokazały, że selenomelanina zapewnia lepszą ochronę przed promieniowaniem - mówi Gianneschi. Odkryliśmy także, że łatwiej zsyntetyzować selenomelaninę niż feomelaninę i że to, co wyprodukowaliśmy, jest bliższe temu, co występuje w naturze niż syntetyczna feomelanina.
Dalsze badania z bakteriami wykazały, że selenomelaninę można biosyntetyzować. Z bogatym źródłem selenu w środowisku pewne organizmy mogą być w stanie przystosować się do ekstremalnych okoliczności, takich jak promieniowanie [...].
Gianneschi mówi, że nowy biomateriał można by, na przykład, nakładać na skórę, jak bazujący na melaninie filtr.
Wyniki badań ukazały się w Journal of the American Chemical Society.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.