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

Dzięki powodziom sprzed 1,5 mln można było wskazać mechanizm, dzięki któremu pewne rybki naprawiają swoje serca

Recommended Posts

Naukowcy mają nadzieję, że dzięki lustrzeniom meksykańskim (Astyanax mexicanusw przyszłości będzie można "reperować" serca osób po zawale.

Autorzy badania stwierdzili, że u ryb stopień regeneracji serca zależy od 3 loci, a najważniejszą rolę wydaje się spełniać gen lrrc10.

Mniej więcej 1,5 mln lat temu lustrzenie zamieszkujące północny Meksyk były wymywane do jaskiń przez okresowe powodzie. Z czasem powodzie stawały się coraz rzadsze, aż w końcu w ogóle ustały i przedstawiciele tego samego gatunku zaczęli ewoluować, by przystosować się do różnych habitatów: rzek i jaskiń.

Dziś lustrzenie zamieszkujące rzeki dysponują umiejętnością naprawy uszkodzonych tkanek serca, podczas gdy ryby z jaskini Pachón ją utraciły (podobnie zresztą jak wzrok i pigmentację, przez co bywają nazywane ślepczykami). Powierzchniowe A. mexicanus regenerują swoje serca, a u osobników z jaskini, tak jak u ludzi, powstaje trwała tkanka bliznowata.

Zespół dr Mathildy Mommersteeg z Uniwersytetu Oksfordzkiego porównał kod genetyczny lustrzeni z rzek i jaskini Pachón. Okazało się, że jak wspomniano na początku, za zdolność naprawy serca odpowiadają 3 rejony genomu.

Porównano też pourazową aktywność genów obu form ryb. Brytyjczycy stwierdzili, że tydzień po urazie u wszystkich występuje szczyt proliferacji kardiomiocytów, jednak u ryb z jaskini towarzyszy temu silne bliznowacenie i odpowiedź immunologiczna, przez co ostatecznie kardiomiocytom nie udaje się zastąpić blizny.

Autorzy artykułu z pisma Cell Reports stwierdzili, że u ryb z rzeki występuje podwyższona ekspresja m.in. lrrc10. Warto przypomnieć, że w 2012 r. ukazało się badanie, którego autorzy udowodnili, że u myszy knock-out genowy (Lrrc10−/−) skutkuje dysfunkcją skurczową lewej komory i kardiomiopatią rozstrzeniową.

W dalszym etapie badań naukowcy sprawdzali, jak lrrc10 wpływa na danio pręgowane, czyli kolejne rybki, które potrafią reperować swoje serca. Okazało się, że po rozbiciu genu pełna regeneracja nie jest już możliwa.

Szczególnie interesujące jest to, że zdolność ryb rzecznych do regeneracji może wynikać ze zdolności do hamowania tworzenia blizny. Teraz musimy ustalić, czy podobny mechanizm da się wykorzystać do naprawy uszkodzonych ludzkich serc - podsumowuje prof. Metin Avkiran.


« powrót do artykułu

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
      Badania dr. Zahiego Hawassa, znanego egiptologa i byłego sekretarza generalnego Najwyższej Rady Starożytności, oraz Sahar Saleem, profesor radiologii z Uniwersytetu w Kairze, pozwoliły rozwiązać zagadkę mumii krzyczącej kobiety ze skrytki DB-320 (TT320), czyli grobowca znajdującego się na południe od świątyni Hatszepsut w dolinie Deir el-Bahari, w Tebach Zachodnich. Zdjęcia uzyskane podczas tomografii komputerowej pokazały, że zmarła cierpiała na zaawansowaną miażdżycę tętnic wieńcowych. Kobieta zmarła najprawdopodobniej na zawał, a wyraz przerażenia na jej twarzy utrwalił się w wyniku stężenia pośmiertnego.
      Skrytkę TT320 odkryto w 1881 r. Znajdowała się tam, między innymi, "mumia krzyczącego mężczyzny". Badania tomograficzne i genetyczne, przeprowadzone przez Hawassa i zespół naukowy Egyptian Mummy Project, wykazały, że to Pentawer, książę z XX dynastii, syn faraona Ramzesa III i jego żony Teje, którego zmuszono do popełnienia samobójstwa przez powieszenie. Była to kara za udział w tzw. spisku haremowym. Dodatkowo wyrodnego syna ukarano niebalsamowaniem i owinięciem ciała w owczą skórę (wskazywało to na nieczystość); w tym czasie innych owijano lnianą tkaniną i pieczołowicie balsamowano.
      W tej samej skrytce znajdowała się mumia kobiety. Ponieważ wyglądała na przerażoną i zbolałą i miała otwarte usta, potocznie nazywano ją mumią krzyczącej kobiety (oficjalnie jest to mumia niezidentyfikowanej kobiety A).
      Patrząc na nią, specjaliści zadawali sobie wiele pytań: jak zmarła, czemu jej mumia wyglądała inaczej niż pozostałe mumie królewskie i czy krzyczącą kobietę spotkał ten sam los, co księcia Pentawera (ukarano ją śmiercią i nie zabalsamowano)? By znaleźć odpowiedzi, Hawass i Saleem zbadali mumię w Muzeum Egipskim.
      Badania wykazały, że kobieta zmarła w 6. dekadzie życia. W odróżnieniu od Pentawera, została "uczciwie" zabalsamowana. Preparatorzy usunęli jej wnętrzności i posłużyli się żywicą. Ciało owinęli lnianą tkaniną. Wszystko to wskazuje, że okoliczności śmierci były inne niż w przypadku księcia. Czemu więc balsamiści nie ułożyli kobiety w pozycji wyprostowanej z zamkniętymi ustami? Co nie pozwoliło im ukończyć zadania?
      Tomografia zademonstrowała, że kobieta cierpiała na zaawansowaną miażdżycę licznych naczyń. Wcześniejsze badania Hawassa i Saleem dot. królewskich mumii udokumentowały miażdżycę u niektórych z nich. Starożytna medycyna egipska znała zjawisko "zawału serca" i łączyła je ze śmiercią. W papirusie Ebersa, staroegipskim papirusie medycznym, znajduje się fragment, który wydaje się opisem zawału.
      Skany TK wykazały, że księżniczka cierpiała na miażdżycę prawej i lewej tętnicy wieńcowej, tętnic szyjnych, aorty brzusznej, tętnic biodrowych oraz tętnic kończyn dolnych. Biorąc to wszystko pod uwagę, Hawass i Saleem stwierdzili, że kobieta przeszła masywny zawał, który doprowadził do nagłej śmierci. Zmarła ze zgiętymi, skrzyżowanymi nogami, głową zwróconą na prawo i otwartymi ustami. Naukowcy założyli, że jej ciało znaleziono dopiero parę godzin po zgonie. To wystarczyło, by wystąpiło stężenie pośmiertne, które ustępuje dopiero 3-4 dni po śmierci wskutek enzymatycznego rozkładu, pojawienia się substancji gnilnych, a także rozmiękania mięśni. Balsamiści musieli zmumifikować ciało księżniczki, zanim rozkład doprowadził do ustąpienia rigor mortis. Nie mogli więc wyprostować ciała ani zamknąć ust.
      Na zdjęciach z TK widać też, że nie tknęli mózgu; w jamie czaszki znajdują się bowiem resztki mózgu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z University of Nottingham stwierdzili, że niektóre szympansy mają w szkielecie serca kość - os cordis. Odkrycie to może mieć spore znaczenie dla metod dbania o ich zdrowie i ochrony. Biolodzy podkreślają, że dotąd os cordis opisano u pewnych przeżuwaczy, wielbłądowatych czy wydr, nigdy jednak u człowiekowatych. Wyniki badań opisano na łamach Scientific Reports.
      Dzikie szympansy są zagrożone. Skądinąd wiadomo, że choroby serca występują u niemal 70% trzymanych w niewoli dorosłych osobników. Zrozumienie budowy serca jest więc kluczowe dla odpowiedniej opieki medycznej.
      Do odkrycia doszło dzięki zastosowaniu kilku różnych technik, w tym mikrotomografii. U naszych szympansów os cordis była niewielka [...] - wyjaśnia dr Catrin Rutland.
      Naukowcy muszą zrozumieć, jaką funkcję os cordis pełni w sercu szympansów albo czy jej obecność wiąże się w jakiś sposób z chorobą kardiologiczną. Brytyjczycy zauważyli bowiem np., że częściej występowała u osobników z idiopatycznym włóknieniem mięśnia sercowego (ang. idiopathic myocardial fibrosis, IMF). [W przyszłości] powinna też zostać rozważona możliwość, że os cordis występuje u ludzi cierpiących na podobne zaburzenia sercowo-naczyniowe - mówi Rutland.
      Analizowano związki między obecnością os cordis, chrząstki sercowej (cartilago cordis) lub ektopowych zwapnień a poziomem IMF, wiekiem, płcią oraz wagą serca.
      W 4 sercach w obrębie trójkąta włóknistego prawego szkieletu serca wykryto pojedynczą hipergęstą strukturę. Skany w wysokiej rozdzielczości i badania histopatologiczne ujawniły 2 przypadki kości beleczkowych, 1 przypadek chrząstki szklistej oraz 1 przypadek ogniska zmineralizowanej metaplazji włóknisto-chrzęstnej (z kostnieniem śródchrzęstnym). U 4 osobników stwierdzono zaś liczne ogniska ektopowych zwapnień, głównie w obrębie ścian dużych naczyń. We wszystkich sercach z wyraźnym zwłóknieniem występowały twory chrzęstne lub kostne oraz podwyższony poziom kolagenu w tkankach przyległych do kości bądź chrząstki. Serca bez lub ze słabo zaawansowanym IMF nie wykazywały obecności os czy cartilago cordis. Nowe badanie pokazuje więc, że os i cartilago cordis występują u pewnych szympansów, szczególnie u dotkniętych IFM, i mogą wpływać na ryzyko arytmii i nagłej śmierci.
      Generalnie naukowcy wykazali, że hipergęsty obszar występował w sercu tak samic, jak i samców w różnym wieku. Na razie badania wykonano u zaledwie 16 osobników, dlatego konieczne są dalsze studia, które pokażą, jak bardzo os cordis jest rozpowszechniona w populacji.
      Dokładna funkcja cartilago bądź os cordis jest też niejasna u innych zwierząt. U bydła uznaje się, że os cordis wspiera normalny ruch zastawek w ciężkim sercu (nie została powiązana z chorobą sercowo-naczyniową).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nawet u 20% osób chorych na COVID-19 dochodzi do uszkodzenia mięśnia sercowego. Coraz więcej specjalistów obawia się, że koronawirus SARS-CoV-2 atakuje serce. COVID-19 to choroba układu oddechowego, jednak lekarze, którzy się z nią zetknęli, mają do rozwiązania kolejną medyczną zagadkę. U wielu pacjentów rozwijają się problemy z sercem i umierają oni z powodu zawału.
      W miarę, jak napływa coraz więcej danych z Chin, Włoch i USA, kardiolodzy są coraz bardziej przekonani, że SARS-CoV-2 infekuje mięsień sercowy. Wstępne badania wykazały, że nawet do 20% pacjentów wykazuje uszkodzenie serca. Część cierpiących na COVID-19 nie wykazuje objawów ze strony układu oddechowego, a umierają z powodu zawału.
      Jeśli obawy te się potwierdzą, to konieczna będzie zmiana podejścia do pacjentów, szczególnie tych na wczesnych etapach choroby. Może też się okazać, że w walce z pandemią trzeba włączać leczenie kardiologiczne, zwracać szczególną uwagę na osoby wcześniej chorujące na serce, dostarczyć szpitalom nowy sprzęt oraz opracować plany leczenia kardiologicznego osób, które zostały wyleczone z COVID-19.
      Koniecznie musimy odpowiedzieć na pytanie: czy serca tych ludzi zostały zaatakowane przez wirus i czy możemy z tym coś zrobić. To może uratować życie wielu osobom, mówi doktor Ulrich Jorde, odpowiedzialny za wydział chorób serca, transplantacji i wspomagania krążenia w Montefiore Health System w Nowym Jorku.
      Zasadnicze pytanie brzmi: czy do uszkodzeń serca w wyniku COVID-19 dochodzi wskutek bezpośredniego ataku wirusa czy też jest to skutek reakcji organizmu na chorobę. Zrozumienie, w jaki sposób wirus może oddziaływać na serce jest trudne, gdyż już sama poważna choroba może je uszkadzać.
      Ktoś, kto umiera z powodu ciężkiego zapalenia płuc, ostatecznie umrze z powodu zatrzymania akcji serca. Organizm nie otrzymuje wystarczającej ilości tlenu i wszystko zaczyna się rozregulowywać, mówi kardiolog profesor Robert Bonow z Northwestern University Feinberg School of Medicine i wydawca pisma JAMA Cardiology.
      Zdaniem Bonowa i wielu innych kardiologów, COVID-19 może uszkadzać serce na kilka różnych sposobów, a niektórzy z pacjentów mogą doświadczać więcej niż jednego z nich.
      Nie od dzisiaj wiadomo, że wiele poważnych przypadłości medycznych, nawet tak wydawałoby się bezpiecznych, jak operacja biodra, może obciążać organizm tak bardzo, że dojdzie do uszkodzenia serca. Co więcej, takie choroby jak zapalenie płuc mogą prowadzić do zapalenia ogólnoustrojowego. To zaś może zdestabilizować płytki miażdżycowe w arteriach, co wywoła atak serca. Ponadto samo zapalenie może doprowadzić do zapalenia mięśnia sercowego, jego osłabienia i zgonu.
      Jednak Bonow twierdzi, że uszkodzenia mięśnia sercowego widoczne u pacjentów z COVID-19 mogą być spowodowane bezpośrednim atakiem wirusa na serce. Wstępne badania wskazują, że koronawirus SARS-CoV-2 przyłącza się do pewnych receptorów w płucach. Takie same receptory występują w mięśniu sercowym.
      Pierwsze sugestie, że COVID-19 może uszkadzać serce nadeszły z Chin. W marcu ukazały się wyniki dwóch badań, które wskazywały na rozpowszechnienie problemów kardiologicznych wśród chorujących na COVID-19. W ramach większego z nich przeanalizowano dane 146 pacjentów. U 19% zauważono oznaki uszkodzenia mięśnia sercowego. Co więcej, tacy pacjenci byli wielokrotnie bardziej narażeni na zgon. Chińscy naukowcy poinformowali, że zmarło aż 51% pacjentów, u których zaobserwowano uszkodzenie serca. W grupie, gdzie uszkodzenia nie odnotowano, odsetek zgonów wyniósł 4,5%.
      Stwierdzono też, że osoby, które już wcześniej chorowały na serce, z większym prawdopodobieństwem wykazują objawy jego uszkodzenia po zachorowaniu na COVID-19. Jednak uszkodzenia mięśnia sercowego stwierdzono też u osób, które wcześniej nie miały żadnych problemów kardiologicznych. Co więcej, osoby, u których uszkodzenia serca pojawiły się dopiero, gdy zachorowały na COVID-19, częściej umierały niż osoby, które już wcześniej cierpiały na choroby serca.
      Nie jest jasne, dlaczego do uszkodzenia serca w przebiegu COVID-19 dochodzi tylko w przypadku części pacjentów. Bonow mówi, że może mieć to związek albo z genetyką tych osób, albo z większą liczbą wirusów w ich organizmie.
      W świetle powyższych faktów jest niezwykle istotne, by odpowiedzieć na związek COVID-19 z uszkodzeniem serca. Idealnie byłoby, gdyby lekarze mogli wykonać u pacjenta biopsję mięśnia sercowego, by zbadać, czy nie został on zaatakowany przez koronawirus. Jednak wielu pacjentów jest tak bardzo chorych, że stosowanie u nich inwazyjnych procedur wiąże się z dużym ryzykiem. Ponadto kolejne procedury oznaczają wystawienie personelu medycznego na dodatkowe ryzyko infekcji. Wiele szpitali nie stosuje też  elektrokardiogramów u izolowanych pacjentów, by uniknąć konieczności angażowania kolejnych lekarzy, sprzętu i środków ochronnych na oddziałach zakaźnych.
      Doktor Sahil Parikh, kardiologi interwencyjny z Columbia University Irving Medical Center mówi, że trzeba jednak zebrać konieczne dane. Sam Parikh i inni lekarze tworzą kompilacje danych dotyczących tego, co obecnie wiemy o COVID-19 i komplikacjach ze strony serca. Specjaliści na bieżąco opracowują te dane i się nimi dzielą za pośrednictwem internetu. Kardiolodzy z Nowego Jorku, New Jersey i Connecticut założyli na WhatsAppie grupę, do której należy co najmniej 150 specjalistów i na bieżąco dzielą się swoimi spostrzeżeniami.
      Lekarze już zauważyli, że przebieg infekcji może fałszywie sugerować atak serca. Zdarzały się sytuacje, że pacjentów z podejrzeniem ataku serca zabierano na zabieg cewnikowania serca, by usunąć zablokowane naczynia i na miejscu okazywało się, że żadnej blokady nie ma, a pacjent cierpi na COVID-19.
      To zupełnie nowa sytuacja. Od wielu lat pacjenci, u których pojawiają się objawy ataku serca, są zabierani bezpośrednio na zabieg cewnikowania, z pominięciem szpitalnego oddziału ratunkowego. Taka procedura oszczędza czas i ratuje życie. Teraz zastanawiamy się nad zrobieniem kroku w tył. Nad włączeniem w tę procedurę SOR-u, by dokonać szybkiej oceny, czy mamy do czynienia z pacjentem kardiologicznym czy też może jest to ktoś, kto może być chory na COVID-19, mówi Parikh. Wdrożono już procedury, które zakładają wcześniejszą konsultację kardiologiczną oraz wykonanie EKG lub USG w celu potwierdzenia istnienia blokady. Robimy to, by z jednej strony uchronić pacjenta przed niepotrzebną procedurą, a z drugiej, byśmy mogli zdecydować, jakiego sprzętu ochronnego należy użyć w pracowni, wyjaśnia Parikh.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gdy satelita się psuje, staje się bezużytecznym śmieciem krążącym po orbicie, który zagraża innym satelitom. W końcu spada w kierunku Ziemi i płonie w atmosferze.
      Profesor Ou Ma i jego zespół z University of Cincinnati pracują nad siecią robotów, które wspólnie będą naprawiały i tankowały satelity. Ma mówi, że milion rzeczy może pójść nie tak po wystrzeleniu satelity. A my nie jesteśmy w stanie zaradzić większości z nich. zatem kosztujące miliony dolarów urządzenia bezużytecznie latają nad naszymi głowami, gdyż uległy awarii lub skończyło im się paliwo.
      Najbardziej znaną kosmiczną awarią była ta, która dotknęła Teleskop Kosmiczny Hubble'a. Jednak teleskop był projektowany z myślą o serwisowaniu, więc wysłani w promie kosmicznym astronauci dokonali odpowiednich napraw. Jednak wysyłanie ludzi za każdym razem, gdy zepsuje się satelita, jest niezwykle kosztowne. Dlatego też profesor Ma, który pracował m.in. przy projektowanie robotycznego ramienia dla promów kosmicznych i Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, chce stworzyć satelity, które będą dokowały do innych satelitów i je naprawiały.
      Problemem nie są zresztą tylko awarie. Większość satelitów przestaje działać, bo skończyło im się paliwo. Odsyłamy na emeryturę sprawne satelity, bo wyczerpało im się paliwo, mówi John Lymer z firmy Maxar. NASA chce w 2022 roku wystrzelić na orbitę satelitę zdolnego do tankowania innych satelitów należących do amerykańskiego rządu. Projekt Restore-L ma być testem dla pomysłu automatycznej naprawy satelitów na orbicie.
      W laboratorium Ma trwają intensywne prace nad systemami nawigacji satelitów, które miałyby naprawiać i tankować inne satelity. To niezwykle ważna kwestia, gdyż zderzenie w kosmosie spowoduje, że satelity zaczną poruszać się w sposób niekontrolowany. Do tego może bardzo łatwo dojść, gdyż nic nie hamuje satelitów. Gdy satelita zacznie się niekontrolowanie obracać, może tak poruszać się bez końca, mówi Ma.
      Ma i jego zespół wykorzystują zaawansowane narzędzia do symulacji zachowania satelitów na orbicie. Przechwycenie czegoś w przestrzeni kosmicznej jestnaprawdę trudne. A złapanie czegoś, co się obraca jest jeszcze trudniejsze. Trzeba bardzo ostrożnie przewidywać ruch i wszystko precyzyjnie kontrolować, by uspokoić takiego satelitę i go delikatnie przechwycić, mów Ma.
      Z jednej więc strony grupa Ma prowadzi badania nad samym przechwytywaniem satelitów, w tym również takich, które poruszają się w sposób niekontrolowany, z drugiej zaś, rozwija technologie ich naprawy. W laboratorium działa kilka robotycznych ramion, z których każde jest wyposażone w siedem stawów, co daje im pełną swobodę ruchu. Ma chciałby, by w przyszłości powstały satelity serwisowe zdolne do wykonywania różnego rodzaju prac serwisowych. Dodatkowo roboty takie powinny mieć możliwość działania w grupie i wspólnego wykonywania najbardziej skomplikowanych zadań.
      W ramach swoich ostatnich prac naukowcy dali robotom zadanie przeciągnięcie przedmiotu na wskazane miejsce. Każdy z robotów kontrolował jeden sznurek, do którego umocowany był przedmiot, zatem jego przeciągnięcie wymagało współpracy. Dzięki algorytmom logiki rozmytej udało się przeciągnąć przedmiot na konkretne miejsce zarówno za pomocą trzech jak i pięciu robotów. Przy okazji okazało się, że grupa pięciu robotów jest w stanie wykonać zadanie nawet, gdy jeden z nich ulegnie awarii. To bardzo ważne w dużych grupach robotów, gdy możliwości jednego z nich okażą się mniejsze niż innych, stwierdzili uczeni.
      Profesor Ma zauważa, że przemysł kosmiczny jest coraz bardziej zainteresowany serwisowaniem satelitów. Przyznaje, że obecnie technologia jest zbyt mało zaawansowana, jednak w ciągu 5–10 lat będzie ona na tyle dojrzała, że z pewnością powstaną przedsiębiorstwa, które zajmą się świadczeniem takich usług. My nie pracujemy nad całą misją. Tworzymy jedynie technologię dla takich działań. Gdy już będzie gotowa NASA lub jakaś prywatna firma się nią zainteresują i na jej podstawie zbudują satelity, mówi Ma.
      Podobnego zdania jest Gordon Roesler, były dyrektor w DARPA (U.S. Defense Advanced Research Projects Agency). W żadnej innej dziedzinie nie robi się tak, że buduje się urządzenie warte pół miliarda czy miliard dolarów i nigdy się go nie dogląda, mówi.
      Specjaliści dodają, że już w najbliższej przyszłości właściciele satelitów będą musieli pomyśleć o umożliwieniu ich serwisowania. Obecnie wiele urządzeń jest tak delikatnych, że nie można nawet myśleć o ich przechwyceniu bez ryzyka uszkodzenia. Poza wzmocnieniem satelitów potrzebny będzie też jakiś rodzaj drzwi serwisowych, dających dostęp do ich wnętrza.
      Czasu na takie działania jest coraz mniej. Z każdym wystrzelonym i każdym nieczynnym satelitą niska orbita Ziemi jest coraz bliżej efektu Kesslera. To opracowana przez Donalda Kesslera teoria mówiąca, że z czasem zderzenia satelitów między sobą usieją orbitę tak olbrzymią liczbą szczątków, iż zagrozi to kolejnym satelitom. Musimy pamiętać, że zderzenie satelitów powoduje powstanie olbrzymiej liczby odpadków poruszających się z prędkościami przekraczającymi 20 000 km/h.

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