Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Bakterie jelitowe kontrolują ruchy
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Bakterie mikrobiomu jelitowego potrafią przekształcać kwasy żółciowe – końcowe produkty rozkładu endogennego cholesterolu – w związki, które wspomagają układ odpornościowy w walce z nowotworami poprzez blokowanie sygnalizacji androgenowej. Takie niespodziewane wyniki badań uzyskali naukowcy z Weill Conrell Medicine.
Jestem bardzo zdziwiony. O ile mi wiadomo nikt dotychczas nie zauważył, że molekuły takie jak kwasy żółciowe mogą w ten sposób wpływać na receptor androgenowy, stwierdził profesor Chun-Jun Guo z Wydziału Gastroenterologii i Hepatologii, który wraz z profesorem Davidem Artisem nadzorował prace badawcze.
Kwasy żółciowe powstają w wątrobie i trafiają do jelit, gdzie różne bakterie modyfikują ich strukturę chemiczną. Autorzy badań – doktorzy Wen-Bing Jin i Leyi Xiao – podejrzewali, że modyfikacje te mogą wpływać na działania kwasów żółciowych oraz na ich interakcję ze szlakami sygnałowymi. Postanowili więc bliżej przyjrzeć się temu zjawisku.
Okazało się, że bakterie potrafią wprowadzić poważne modyfikacje. Odkryliśmy ponad 50 różnych molekuł kwasów żółciowych zmienionych przez bakterie, informuje dr Guo. To odkrycie sprowokowało uczonych do dalszych badań. Kwasy żółciowe są bowiem steroidami, tak jak hormony płciowe. Oznacza to, że mają podobną strukturę. W głowach naukowców narodziło się więc pytanie, czy zmodyfikowane przez bakterie kwasy żółciowe mogą wchodzić w interakcje z receptorami hormonów płciowych. To był szalony pomysł, przyznaje Guo.
Gdy naukowcy przeanalizowali 56 zidentyfikowanych przez siebie kwasów żółciowych zmienionych przez mikrobiom, znaleźli wśród nich jednego antagonistę receptora androgenowego, czyli związek który blokował ten receptor. Następnie przyjrzeli się 44 wcześniej znanych zmodyfikowanych kwasów żółciowych i okazało się, że wśród nich jest 3 kolejnych antagonistów. Badacze zadali sobie więc kolejne pytanie: na które konkretnie komórki wpływają zmodyfikowane kwasy żółciowe i na jakie funkcje biologiczne tych komórek mają wpływ?
Receptor androgenowy obecny jest, między innymi, w niektórych komórkach układu odpornościowego, w tym w limfocytach T CD8. Już wczesniejsze badania wykazały, że zablokowanie tego receptora zwiększa zdolność tych limfocytów do zwalczania nowotworów. Uczeni przeprowadzili więc testy na myszach z nowotworem pęcherza, którym podawali zmodyfikowane przez bakterie kwasy żółciowe będące antagonistami receptora androgenowego. Wyniki badań sugerują, że te zmienione kwasy żółciowe zwiększały zdolność limfocytów T do przeżycia wewnątrz guza i niszczenia komórek nowotworowych, cieszy się doktor Collins. To pokazuje, jak ważne są związki pomiędzy naszym organizmem, a mikrobiomem jelit i wskazuje, że w przyszłych terapiach antynowotworowych należy brać pod uwagę aktywność mikrobiomu, dodaje doktor Artis.
Odkrycie otwiera kilka nowych możliwości na polu walki z nowotworami. Oznacza ono na przykład, że przed rozpoczęciem terapii antynowotworowej można będzie wprowadzić do jelit pacjenta konkretne bakterie, które zwiększą możliwości obronne organizmu. Można też będzie bezpośrednio podawać zmodyfikowane kwasy żółciowe.
Jednak najważniejszym wnioskiem płynącym z badań jest konieczność odpowiedniego dbania o mikrobiom jelitowy, a ten zaburzamy przede wszystkim nieprawidłową dietą. Do zbadania pozostaje kwestia, czy specjalna dieta zwiększy zdolności obronne naszego organizmu oraz jaki wpływ na zdrowie mogą mieć pochodzący z kwasów żółciowych antagoniści receptorów androgenowych na organizm zdrowego człowieka.
Jeśli chcemy utrzymać mikrobiom jelit w dobrym stanie powinniśmy jeść dużo warzyw (w tym kiszonek), gdyż dla zdrowia jelit ważne jest spożywanie odpowiedniej ilości błonnika. Należy też znacząco ograniczyć spożycie tłuszczów, mięsa (szczególnie czerwonego jak wieprzowina i wołowina) oraz produktów wysokoprzetworzonych. Na mikrobiom negatywnie wpływają też leki, alkohol i palenie papierosów (również te elektroniczne).
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
"Świat mikrobiomu" zaczyna się operacją wyrostka robaczkowego, by płynnie przejść do kupy. Tak, tak, kupy, o której traktuje wstęp pod znamiennym tytułem „Dobre g*wno”. Jednak nie jest to książka o wyrostkach robaczkowych i kupie. A przynajmniej nie tylko.
To książka o życiu. Naszym i całej planety. O tym, jak olbrzymią rolę odgrywa mikrobiom. We wszystkich możliwych miejscach, w których występuje. Autor opowiada i o mikrobiomie skóry jelit czy płuc, jak i o mikrobiomie antarktycznych jezior. Pokazuje, jak bardzo zależymy - my, nasze zdrowie i zdrowie całego ekosystemu - od wszędobylskich mikroorganizmów. Uświadamia czytelnikowi, jak olbrzymie znaczenie ma to co je, jakim powietrzem oddycha, w jakim środowisku się obraca i w jakim klimacie przebywa. Zwraca uwagę, że wyjazd na wakacje wpływa na nasz mikrobiom, a migracja to nie tylko przemieszczanie ludzi, ale całych mikrobiomów. To rzeczy niby oczywiste, ale z tych oczywistości, które ktoś musi wypowiedzieć, byśmy je zauważyli.
Dowiadujemy się, jak mikrobiom się zmienia pod wpływem diety czy palenia papierosów i jak się starzeje. Książka to wspaniała podróż po wszechobecnym, a jednocześnie niezwykle tajemniczym, fascynującym świecie, którego istnienia na co dzień sobie nie uświadamiamy. Nauka dopiero zaczyna ten świat poznawać i już wie, że jest on bardziej złożony niż się wydawało i ma na nas większy wpływ niż moglibyśmy myśleć i chcielibyśmy przyznać. Mikrobiom decyduje nie tylko o naszym zdrowiu, ale też postępowaniu, samopoczuciu i życiowych wyborach.
Doktor James Kinross jest starszym wykładowcą chirurgii kolorektalnej w Imperial College London i od ponad 20 lat zajmuje się badaniem mikrobiomu. Szczególnie interesuje go wpływ mikrobiomu na powstawanie nowotworów i innych przewlekłych chorób jelit. O mikrobiomie potrafi opowiedzieć lekko, interesująco, zręcznie malując obraz otaczających nas połączonych ze sobą wszechświatów mikroorganizmów.
To książka dla każdego, kto chciałby dowiedzieć czegoś więcej o sobie i swoim otoczeniu. A ci, którzy chcieliby zgłębić temat, znajdą w niej setki przypisów z odniesieniami do fachowej literatury.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Zdrowy sen to jeden z najważniejszych czynników warunkujących odpowiedni rozwój dzieci. Dotychczas badacze wykazali, że długość snu u dzieci jest warunkowana ich codziennymi aktywnościami, a szczególny wpływ ma tu szkoła, która narzuca rutynę, wymusza wcześniejsze kładzenie się spać i wcześniejsze wstawanie. Taka rutyna związana z wieloma korzyściami. Dzieci, które wstają wcześniej i wcześniej idą spać, mają niższe BMI, odpowiednio duża ilość snu powoduje też, że dzieci lepiej się uczą. Teraz naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk postanowili sprawdzić, jaki wpływ ma sen na mikrobiom jelit u dzieci.
Wiemy, że mikrobiom odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu zdrowia u ludzi. Ma wpływ na masą ciała, choroby autoimmunologiczne, cukrzycę czy zdrowie psychiczne. Na jakość mikrobiomu wpływa wiele czynników. Chińczycy chcieli przekonać się, jaki jest wpływ snu.
W badaniach wzięło udział 88 zdrowych dzieci w wieku 2-14 lat, mieszkających z na północnym zachodzie Chin. W grupie była równa liczba chłopców i dziewczynek. Przed eksperymentem wszystkie dzieci zostały poddane standardowej ocenie pediatrycznej. Dzieci i ich rodzice zostały też zbadane przez psychologów.
Dzieci miały przez 14 dni prowadzić dzienniczki snu. Badanych podzielono na 2 grupy. W jednej z nich znalazły się 44 dzieci, które chodziły spać przed 21:30, w drugiej te, które szły do łóżka po tej godzinie. Naukowcy nie zauważyli pomiędzy tymi grupami żadnej istotnej różnicy w rozkładzie płci, BMI, wieku, wadze urodzeniowej, długości ciała w chwili urodzenia, wieku rodziców, pracy pęcherza moczowego, zwyczajach żywieniowych, aktywności fizycznej i innych czynnikach.
Okazało się jednak, że dzieci, które wcześniej chodziły spać, miały bardziej zróżnicowany mikrobiom. Występowało u nich więcej mikroorganizmów należących do typów Bacteroidetes, Verrucomicrobia i Firmicutes. Wśród nich wyróżniały się rodzaje Akkermansia, Streptococcus, Alistipes i Eubacterium. U dzieci, które chodziły do łóżka przed 21:30 zaobserwowano na przykład więcej pożytecznych Akkermansia muciniphila, które utrzymują jelita w dobrym stanie i są wiązane z lepszym funkcjonowaniem poznawczym. Analizy pokazały też, że dzieci wcześniej chodzące spać charakteryzuje lepszy metabolizm aminokwasów oraz lepsza regulacja neuroprzekaźników. To kolejna wskazówka sugerująca związek pomiędzy zdrowymi jelitami, a prawidłowym funkcjonowaniem poznawczym.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dokonany w ostatniej dekadzie postęp w dziedzinie rekonstrukcji i sekwencjonowania starego DNA daje nam wgląd w niedostępne wcześniej aspekty przeszłości. Ostatnim niezwykłym osiągnięciem w tej dziedzinie jest badanie mikrobiomu jamy ustnej prehistorycznych ludzi. Mikrobiomu, który wskutek radykalnej zmiany diety i stosowania antybiotyków jest u współczesnych ludzi zupełnie inny od tego, z którym ewoluowaliśmy przez dziesiątki i setki tysięcy lat. Opisanie prehistorycznego mikrobiomu pozwoli nam nie tylko lepiej poznać warunki, w jakich żyli nasi przodkowie ale może też przyczynić się do opracowania nowych metod leczenia. Dzięki rekonstrukcji dawnego mikrobiomu możemy dowiedzieć się, jakie funkcje odgrywał on w przeszłości i co w międzyczasie straciliśmy.
Naukowcy z Niemiec, USA, Hiszpanii i Meksyku zbadali kamień nazębny 12 neandertalczyków i 52 ludzi współczesnych, którzy żyli w okresie od 100 000 lat temu do czasów obecnych. Dzięki słabej higienie jamy ustnej w odkładającym się kamieniu nazębnym zachował się interesujący naukowców materiał. Jego zbadanie nie było łatwe. Współautorka badań, Christina Warinner i jej zespół przez niemal 3 lata dostosowywali dostępne narzędzia do sekwencjonowania DNA oraz programy komputerowe do pracy z fragmentami, jakie udaje się pozyskać z prehistorycznego materiału. Ich praca przypominała układanie wymieszanego stosu puzzli, na który składały się puzzle z różnych zestawów, a część z nich całkowicie zniknęła. Naukowcom zależało na sukcesie, gdyż wiedzieli, że w tym stosie znajdą nieznane dotychczas informacje. Jesteśmy ograniczeni do badań obecnie istniejących bakterii. Całkowicie ignorujemy DNA z organizmów nieznanych lub takich, które prawdopodobnie wyginęły, mówi Warinner. W końcu udało się pozyskać fragmenty kodu genetyczne ze szczątków 46 badanych ludzi.
Kamień nazębny to idealne miejsce do poszukiwania dawnych mikroorganizmów. Bez regularnego mycia zębów zostają w nim bowiem uwięzione resztki pożywienia i innej materii organicznej. Zostają one zamknięte w kamieniu i są w ten sposób chronione przed zanieczyszczeniem, gdy ciało się rozkłada. To idealne miejsce do poszukiwania niezanieczyszczonych próbek.
Badacze znaleźli w ustach badanych osób bakterie z rodzaju Chlorobium. Ich współcześni kuzyni korzystają z fotosyntezy i żyją w stojącej wodzie w warunkach beztlenowych. Nie spotyka się ich w ludzkich ustach. Wydaje się, że zniknęły stamtąd przed 10 000 lat. Naukowcy przypuszczają, że Chlorobium albo trafiło do mikrobiomu ust paleolitycznych ludzi wraz z pitą przez nich wodą z jaskiń lub też było stałym elementem mikrobiomu przynajmniej niektórych z nich.
Jednak sama rekonstrukcja materiału genetycznego bakterii to nie wszystko. Na podstawie DNA możemy odgadywać, z jakich białek zbudowana była bakteria, ale już niekoniecznie to, jakie molekuły były przez te białka wytwarzane. Dlatego też naukowcy wyposażyli Pseudomonas protegens w parę prehistorycznych genów z kamienia nazębnego. Okazało się, że geny te doprowadziły do wytwarzania furanów przez P. protegens. Współczesne bakterie wykorzystują furany do przesyłania sygnałów, a badania sugerują, że podobnie robiły bakterie prehistoryczne.
Mimo że naukowcom udało się nakłonić współczesne bakterie do ekspresji genów bakterii prehistorycznych, to nie ma tutaj mowy o ożywianiu bakterii sprzed tysiącleci. Nie ożywiliśmy tych mikroorganizmów, zidentyfikowaliśmy za to kluczowe geny, które służyły im do wytwarzania interesujących nas molekuł, wyjaśnia Warinner.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W jaki sposób mózg decyduje, jak najlepiej poruszać naszym ciałem? Okazuje się, że dla układu nerwowego to spore wyzwanie, gdyż mamy setki mięśni, które muszą być koordynowane setki razy na sekundę, a liczba możliwych wzorców koordynacji, z których musi wybierać mózg, jest większa niż liczba ruchów na szachownicy, mówi profesor Max Donelan z kanadyjskiego Simon Fraser University. Donelan i jego zespół badali, w jaki sposób ciało adaptuje się d nowych ruchów. A ich badania mogą mieć znaczenie zarówno dla treningu sportowców, jak i rehabilitacji niepełnosprawnych.
Naukowcy zauważają, że bardzo często doświadczamy zmian zarówno w naszym organizmie, jak i w środowisku zewnętrznym. Być może lubisz biegać w niedzielę rano, Twoje mięśnie będą tym bardziej zmęczone im dłuższy dystans przebiegniesz. A może w czasie wakacji biegasz po plaży, gdzie podłoże jest luźne i nierówne w porównaniu z chodnikiem, po którym codziennie chodzisz. Od dawna jesteśmy w stanie rejestrować zmiany w sposobie poruszania się, ale dotychczas chyba nie docenialiśmy, w jaki sposób nasz organizm do takich zmian się adaptuje, stwierdza Donelan.
Chcąc przyjrzeć się tym zmianom kanadyjscy neurolodzy podjęli współpracę z inżynierami z Uniwersytetu Stanforda, którzy specjalizują się w tworzeniu egzoszkieletów.
Badania kanadyjsko-amerykańskiego zespołu przyniosły bardzo interesujące wyniki. Okazało się, że system nerwowy, ucząc się wzorców koordynacji nowych ruchów, najpierw rozważa i sprawdza wiele różnych wzorców. Stwierdzono to, mierząc zmienność zarówno samego ruchu ciała jako takiego, jak i ruchów poszczególnych mięśni i stawów. W miarę, jak układ nerwowy adaptuje się do nowego ruchu, udoskonala go, a jednocześnie zmniejsza zmienność. Naukowcy zauważyli, że gdy już nasz organizm nauczy się nowego sposobu poruszania się, wydatek energetyczny na ten ruch spada aż o 25%.
Z analiz wynika również, że organizm odnosi korzyści zarówno z analizy dużej liczby możliwych wzorców ruchu, jak i ze zmniejszania z czasem liczby analizowanych wzorców. Zawężanie poszukiwań do najbardziej efektywnych wzorców pozwala bowiem na zaoszczędzenie energii.
Zrozumienie, w jaki sposób mózg szuka najlepszych sposobów poruszania ciałem jest niezwykle ważne zarówno dla ultramaratończyka, przygotowującego się do biegu w trudnym terenie, jak i dla pacjenta w trakcie rehabilitacji po uszkodzeniu rdzenia kręgowego czy wylewu. Na przykład trener, który będzie wiedział, w którym momencie organizm jego podopiecznego zaadaptował się do nowego programu treningowego, będzie wiedział, kiedy można wdrożyć kolejne nowe elementy. A twórcy egzoszkieletów pomagających w rehabilitacji dowiedzą się, w którym momencie można przed pacjentem postawić nowe zadania, bo dobrze opanował wcześniejsze.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.