Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Bakterie jelitowe żyją w naszych mózgach?
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Słuchając ulubionej muzyki odczuwamy przyjemność, niejednokrotnie wiąże się to z przeżywaniem różnych emocji. Teraz, dzięki pracy naukowców z fińskiego Uniwersytetu w Turku dowiadujemy się, w jaki sposób muzyka na nas działa. Uczeni puszczali ochotnikom ich ulubioną muzykę, badając jednocześnie ich mózgi za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Okazało się, że ulubione dźwięki aktywują układ opioidowy mózgu.
Badania PET wykazały, że w czasie gdy badani słuchali ulubionej muzyki, w licznych częściach mózgu, związanych z odczuwaniem przyjemności, doszło do uwolnienia opioidów. Wzorzec tego uwolnienia powiązano ze zgłaszanym przez uczestników odczuwaniem przyjemności. Dodatkowo za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) skorelowano indywidualną dla każdego z badanych liczbę receptorów opioidowych z aktywacją mózgu. Im więcej receptorów miał mózg danej osoby, tym silniejsze pobudzenie widać było na fMRI.
Po raz pierwszy bezpośrednio obserwujemy, że słuchanie muzyki uruchamia układ opioidowy mózgu. Uwalnianie opioidów wyjaśnia, dlaczego muzyka powoduje u nas tak silne uczucie przyjemności, mimo że nie jest ona powiązana z zachowaniami niezbędnymi do przetrwania, takimi jak pożywianie się czy uprawianie seksu, mówi Vesa Putkinen. Profesor Luri Nummenmaa dodaje, że układ opioidowy powiązany jest też ze znoszeniem bólu, zatem jego pobudzenie przez muzykę może wyjaśniać, dlaczego słuchanie muzyki może działać przeciwbólowo.
Receptorem, który zapewnia nam przyjemność ze słuchania muzyki jest μ (MOR). Jego aktywacja powoduje działanie przeciwbólowe – to na niego działają opioidy stosowane w leczeniu bólu, euforię (przez co przyczynia się do uzależnień) czy uspokojenie oraz senność.
« powrót do artykułu -
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
Naukowcy potrafią przygotować bakterie tak, by wyczuwały różnego typu molekuły obecne w środowisku, jak składniki odżywcze czy zanieczyszczenia w glebie. Jednak by odczytać takie sygnały, by stwierdzić, że bakterie wyczuły obecność interesujących nas molekuł, trzeba przyjrzeć się samym bakteriom pod mikroskopem. Przez to dotychczas nie mogły być wykorzystywane do monitorowania środowiska na duża skalę. Jednak właśnie się to zmieniło. Naukowcy z MIT stworzyli bakterie, od których sygnały można odczytywać z odległości 90 metrów. W przyszłości mogą więc powstać bakterie, które będzie można monitorować za pomocą dronów lub satelitów.
Wyprodukowane na MIT bakterie wytwarzają molekuły generujące unikatowe połączenie kolorystyczne. To nowy sposób na uzyskiwanie informacji z komórki. Jeśli staniesz obok, niczego nie zauważysz, ale z odległości setek metrów, wykorzystując specjalną kamerę, możesz odczytać potrzebne informacje, mówi jeden z autorów badań, Christopher Voigt, dziekan Wydziału Inżynierii Biologicznej MIT.
Naukowcy stworzyli dwa różne typy bakterii, które wytwarzają molekuły emitujące światło o specyficznej długości fali w zakresie widma widzialnego i podczerwieni. Światło to można zarejestrować za pomocą specjalnej kamery. Generowanie molekuł jest uruchamiane po wykryciu sąsiadujących bakterii, jednak tę samą technikę można wykorzystać do wytwarzania molekuł w obecności np. zanieczyszczeń. W ten sposób można bakterie zamieniać w czujniki wykrywające dowolne substancje.
Generowane przez bakterie molekuły można obserwować za pomocą kamer hiperspektralnych, które pokazują zawartość różnych kolorów w każdym z pikseli obrazu. Każdy z nich zawiera bowiem informację o setkach fal światła o różnej długości.
Obecnie kamery hiperspektralne wykorzystywane są na przykład do wykrywania promieniowania. Wykorzystuje się je chociażby wokół Czarnobyla do rejestrowania niewielkich zmian koloru, powodowanych przez pierwiastki radioaktywne w chlorofilu roślin.
Uczeni z MIT wykorzystali podczas testów bakterie Pseudomonas putida i Rubrivivax gelatinosus. Pierwszą z nich przygotowali tak, by wydzielała biliwerdynę, drugą wyposażono w możliwość wytwarzania pewnego typu bakteriochlorofilu. Testowe skrzynki zawierające bakterie umieszczono w różnych miejscach, a następnie były one obserwowane przez kamery hiperspektralne.
Kamery w ciągu 20–30 sekund skanowały skrzynki, a algorytm komputerowy analizował sygnały i zgłaszał, czy doszło do emisji wspomnianych związków. Największa odległość, z której udało się wykryć emisję molekuł przez bakterie wynosiła 90 metrów.
Autorzy badań pracują już nad zwiększeniem odległości, z jakiej można odczytywać sygnały. Mówią, że ich technologia przyda się zarówno do badania ilości składników odżywczych w glebie, jak i do wykrywania min.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Badania przeprowadzone na gryzoniach w średnim wieku wskazują, że brak witaminy K może zwiększać stan zapalny i zakłócać proliferację komórek w hipokampie, części mózgu odpowiedzialnej za pamięć i uczenie się. Wyniki pokazują zatem, w jaki sposób niedobór witaminy K może wpływać na nasze zdolności poznawcze w miarę, jak przybywa nam lat.
Witamina K obecna jest w zielonych warzywach liściastych, jak brukselka, szpinak, brokuły czy jarmuż. Wiadomo, że odkrywa ważną rolę w krzepnięciu krwi, prawdopodobnie ma też pozytywny wpływ na zdrowie układu krwionośnego i stawy. Teraz dowiadujemy się, że może mieć też wpływ na ludzki mózg.
Istnieją badania sugerujące, że witamina K chroni mózg przed spadkiem zdolności poznawczych w miarę, jak przybywa nam lat. Nasze prace mają na celu zrozumienie tego mechanizmu, mówi główny autor badań Tong Zheng z Tufts University.
Naukowcy przez pół roku karmili jedną grupę myszy standardową dietą, a druga grupa otrzymywała dietę ubogą w witaminę K. Naukowcy skupili się na metachinonie-4 (witamina K2 MK-4), związku z grupy witamin K, który występuje w tkance mózgowej. Odkryli, że u myszy karmionych dietą ubogą w witaminę K poziom tego związku był znacząco niższy. A jego niedobór wiązał się z zauważalnym spadkiem zdolności poznawczych zwierząt. Podczas testów takie myszy miały na przykład problem w odróżnieniu nowych obiektów do już znanych, co jest jasną wskazówką problemów z pamięcią. Podczas innego z badań – mających sprawdzić orientację w przestrzeni – myszy miały nauczyć się, gdzie znajduje się ukryta platforma z wodą. Te z niedoborem witaminy K uczyły się znacznie dłużej.
Badania tkanki mózgowej myszy wykazały istnienie znaczących zmian w hipokampie. U tych, które spożywały zbyt mało witaminy K doszło do zmniejszenia liczby komórek ulegających proliferacji w zakręcie zębatym, co przekładało się na mniej intensywną neurogenezę. Neurogeneza odgrywa kluczową rolę w procesach uczenia się i zapamiętywania, a jej zaburzenie może bezpośrednio wpływać na zaobserwowany spadek zdolności poznawczych, wyjaśnia Zheng. Jakby jeszcze tego było mało, naukowcy znaleźli dowody na zwiększenie się stanu zapalnego w mózgach myszy z niedoborem witaminy K. Odkryliśmy w nich większą liczbę nadaktywnych komórek mikrogleju, dodaje uczony.
Autorzy badań podkreślają, że ich wyniki nie oznaczają, iż ludzie powinni przyjmować suplementy witaminy K. Ludzie powinni stosować zdrową dietę i jeść warzywa, mówi profesor Sarah Booth. Uczeni z Tufts University współpracują z Rush University Medical Center w Chicago, gdzie zespół Booth prowadzi badania obserwacyjne dotyczące ludzkiego mózgu i zdolności poznawczych. Wiemy z nich, że zdrowa dieta działa, że ludzie, który nie odżywiają się zdrowo, nie żyją tak długo, a ich zdolności poznawcze nie dorównują ludziom ze zdrową dietą. Łącząc badania na ludziach i zwierzętach możemy lepiej poznać mechanimy różnych zjawisk i dowiedzieć się, w jaki sposób długoterminowo poprawić zdrowie mózgu, dodaje uczona.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wystarczy 5 dni nadmiernego spożywania batonów czekoladowych, chipsów i innego śmieciowego jedzenia, by doszło do zmian w aktywności mózgu. Niemieccy naukowcy wykazali, że krótkoterminowe spożywanie słodyczy i tłuszczów uruchamia mechanizm gromadzenia tłuszczu w wątrobie oraz zaburza reakcję mózgu na insulinę, a skutki tego utrzymują się po zaprzestaniu jedzenia wspomnianych pokarmów. Wzorce pracy mózgu po kilku dniach spożywania śmieciowego jedzenia są podobne do tych, widocznych u osób z otyłością. Nie można wykluczyć, że reakcja mózgu na insulinę pozwala mu zaadaptować się do krótkoterminowych zmian diety i ułatwia rozwój otyłości oraz innych chorób.
Nie spodziewałam się, że skutki będą tak bardzo widoczne u zdrowych ludzi, mówi główna autorka badań, neurolog Stephanie Kullmann. Celem naukowców było zbadanie wpływu krótkoterminowego spożywania wysoce przetworzonych i kalorycznych produktów na reakcję mózgu na insulinę, zanim jeszcze zaczynamy przybierać na wadze.
Do badań zaangażowano 29 zdrowych mężczyzn w wieku 19–27 lat, których BMI mieściło się w zakresie 19–25 kg/m2 (obecnie przygotowywane są analogiczne badania na kobietach). Podzielono ich na dwie grupy. To jednej, która miała spożywać wysokokaloryczną dietę, przypisano 18 osób. Pozostali stanowili grupę kontrolną. Grupa na diecie wysokokalorycznej miała dziennie spożywać dodatkowo 1500 kcal w postaci chipsów, batonów itp. Aktywność fizyczną ograniczono do 4000 kroków dziennie.
Początkowo osoby przypisane do grupy spożywającej dodatkowe kalorie zareagowały na to entuzjastycznie. Jednak już w czwartym dniu eksperymentu jedzenie batonów czy chipsów było dla nich męczarnią. W efekcie spożyli oni średnio 1200 kcal dziennie więcej, a nie zakładane 1500 kcal. Mimo to okazało się, że znacząco z 1,55% (± 2,2%) do 2,54% (± 3,5%) zwiększyło się u nich otłuszczenie wątroby. Nie zauważono znaczących różnic w masie działa, zmiany wrażliwości na insulinę w innych tkankach niż mózgu czy wskaźnikach zapalnych.
Po pięciu dniach u osób z grupy zjadającej słodkie i tłuste przekąski doszło do zmniejszenia czułości układu nagrody. Niekorzystne skutki śmieciowej diety utrzymywały się przez około tydzień po powrocie do diety prawidłowej.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.