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

Antybiotyk minocyklina wydłuża życie, bo kontroluje tempo produkcji białek w rybosomie

Recommended Posts

Antybiotyk minocyklina może chronić przed chorobami neurodegeneracyjnymi w czasie starzenia.

Autorzy publikacji z pisma eLife odkryli, że minocyklina wydłuża życie nicieni, zapobiegając akumulacji pewnych białek w procesie starzenia.

Agregaty białek występują w kilku chorobach mózgu związanych z wiekiem, w tym w stwardnieniu zanikowym bocznym, chorobach Alzheimera i Parkinsona, a także w chorobach prionowych. Ponieważ ich patogeneza wiąże się z agregacją nieprawidłowo zwiniętych polipeptydów, bywają one nazywane chorobami agregacyjnymi (konformacyjnymi).

Najnowsze studium pokazuje, że minocyklina zapobiega takiej akumulacji nawet u starszych zwierząt, z upośledzonymi przez wiek szlakami odpowiedzi na stres.

Gdy się starzejemy, upośledzeniu ulega homeostaza białek (proteostaza). Jest to równowaga między produkcją/utrzymaniem prawidłowo sfałdowanych białek a ich degradacją przez lizosomy oraz proteasom. Byłoby świetnie, gdyby istniały sposoby na wzmacnianie proteostazy i wydłużanie życia [...] na drodze leczenia starszych osób po wystąpieniu pierwszych objawów chorób neurodegeneracyjnych bądź markerów chorób, np. akumulacji białek - podkreśla Gregory Solis z Instytutu Badawczego Scripps. W ramach naszego badania dociekaliśmy, czy minocyklina może wydłużyć życie zwierząt, u których już doszło do upośledzenia proteostazy.

Amerykanie wybrali 21 związków, o których wiadomo, że wydłużają życie Caenorhabditis elegans. Okazało się, że o ile wszystkie wydłużały życie młodych nicieni, o tyle na stare działała tylko jedna substancja - minocyklina.

By sprawdzić, czemu się tak dzieje, naukowcy oceniali ewentualny wpływ antybiotyku na agregację białek. Młodym i starym nicieniom podawano wodę albo minocyklinę. Później określano poziom beta-amyloidu i alfa-synukleiny, a więc białek związanych, odpowiednio, z chorobą Alzheimera i Parkinsona. Okazało się, że bez względu na wiek zwierząt, antybiotyk ograniczał agregację obu białek.

W kolejnym etapie badań akademicy sprawdzali, czy antybiotyk włącza białka sygnalizujące stres, których funkcja jest u starszych osobników upośledzona. Ku zaskoczeniu wszystkich okazało się, że pod wpływem minocykliny ich aktywność de facto spada. Później oceniano, czy lek wyłącza komórkowe procesy degradacji białek, ale okazało się, że również nie.

Dzięki sondzie chemicznej Amerykanie ustalili, że minocyklina bezpośrednio oddziałuje na rybosom, czyli kompleks białek i kwasów nukleinowych służący do produkcji białek. Ten sam wynik uzyskano u nicieni oraz w komórkach mysich i ludzkich.

Gdy naukowcy posłużyli się zmutowanymi nicieniami z nasiloną bądź zmniejszoną produkcją białek, zauważyli, że u zwierząt z już obniżoną produkcją do dalszego ograniczenia tego procesu i wydłużenia życia potrzeba było niższych dawek minocykliny. Tam zaś, gdzie produkcja białek była nasilona, dawki musiały być większe. To sugeruje, że minocyklina wydłuża życie, kontrolując tempo produkcji białek w rybosomie.


« 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
      Długa ekspozycja na niebieskie światło, takie jak emitowane przez ekrany smartfonów i komputerów, może negatywnie wpływać na długość życia. Naukowcy z Oregon State University zauważyli, że niebieskie długości fali emitowane przez LED niszczą komórki w mózgu i siatkówce muszki owocówki.
      W artykule, opublikowanym na łamach Nature Aging and Mechanisms of Disease, czytamy, że muszki, które codziennie przez 12 godzin przebywały w niebieskim świetle i 12 godzin w ciemności, żyły znacznie krócej niż muszki, które były stale utrzymywane w ciemności lub stale w białym świetle z zablokowanym pasmem niebieskim. Ekspozycja dorosłych muszek na 12 godzin światła niebieskiego dziennie prowadziła do przyspieszenia starzenia się, powodując uszkodzenie komórek siatkówki, degenerację mózgu oraz upośledzała zdolności ruchowe. Uszkodzenie mózgu oraz funkcji motorycznych nie było związane z degeneracją siatkówki, gdyż zjawiska te obserwowano również u muszek, które genetycznie zmodyfikowano tak, by nie wykształcały się u nich oczy. Niebieskie światło prowadziło też do ekspresji genów stresu u starszych muszek, ale nie u młodych. To sugeruje, że zbiorcza ekspozycja na niebieskie światło działa jak czynnik stresowy w miarę starzenia się. Muszki owocówki to ważny organizm modelowy, gdyż wiele występujących u nich mechanizmów komórkowych i rozwojowych jest takich samych, jak u ludzi i innych zwierząt.
      Badania prowadził zespół pracujący pod kierunkiem profesor Jagi Giebultowicz, która specjalizuje się w badaniu zegara biologicznego. Zaskoczył nas fakt, że światło przyspiesza starzenie się muszek. Zbadaliśmy ekspresję niektórych genów u starych muszek i stwierdziliśmy, że gdy muszki są poddawane działaniu światła, to dochodzi do ekspresji genów odpowiedzialnych za ochronę organizmu. Wysunęliśmy hipotezę, że światło im szkodzi i postanowiliśmy znaleźć tego przyczynę. Okazało się, że o ile światło pozbawione pasma niebieskiego w niewielkim stopniu skraca życie, to niebieskie światło skraca je w sposób dramatyczny, mówi Giebultowicz.
      Wiadomo, że naturalne światło jest bardzo ważnym czynnikiem regulującym rytm dobowy i związane z nim procesy fizjologiczne jak aktywność fal mózgowych, produkcję hormonów, regenerację komórek. Istnieją też dowody sugerujące, że zwiększona ekspozycja na sztuczne światło jest czynnikiem zaburzającym sen i rytm całodobowy. Coraz większa obecność oświetlenia LED i ekranów powoduje, że w coraz większym stopniu jesteśmy narażeni na oddziaływanie światła niebieskiego, gdyż to właśnie spektrum jest w dużej mierze emitowane przez LED-y. Dotychczas jednak zjawiska tego nie zauważono, gdyż nawet w krajach rozwiniętych oświetlenie LED nie jest używane do wystarczająco długiego czasu, by skutki jego negatywnego oddziaływania były już widoczne w badaniach epidemiologicznych.
      Okazuje się, że muszki owocówki są mądrzejsze od ludzi. Gdy tylko mogą, unikają niebieskiego światła. Giebultowicz chce teraz sprawdzić, czy za unikanie niebieskiego światła jest odpowiedzialny ten sam szlak sygnałowy, który jest zaangażowany w długość życia owadów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Stężenie antybiotyków w niektórych rzekach aż 300-krotnie przekracza bezpieczne poziomy, odkryli naukowcy, którzy dokonali pierwszego globalnego studium na ten temat.
      Naukowcy przyjrzeli się rzekom w 72 krajach na 6 kontynentach i szukali w nich 14 najczęściej stosowanych antybiotyków. Okazało się, że występują one w 65% monitorowanych miejsc.
      Największe przekroczenie norm dotyczyło metronidazolu, leku stosowanego przeciwko różnego typu infekcjom, w tym infekcjom skóry i jamy ustnej. W jednej z rzek Bangladeszu jego stężenie było o 300 razy większe niż poziom uznawany za bezpieczny. Ogólnie w Bangladeszu można mówić o tragicznej sytuacji. O ile bowiem np. w Tamizie najwyższa zanotowana koncentracja wszystkich antybiotyków wynosiła 233 nanogramy na litr, to w Bangladeszu była 170-krotnie wyższa.
      Najbardziej rozpowszechnionym antybiotykiem okazał się trimetoprym, który znaleziono w 307 z 711 monitorowanych miejsc. Jest on głównie wykorzystywany przy leczeniu infekcji dróg moczowych. Z kolei antybiotykiem, w przypadku którego najczęściej notowano przekroczenie bezpiecznych poziomów jest cyprofloksacyna.
      Badacze z University of York, którzy monitorowali rzeki, jako bezpieczne przyjęli poziomy opracowane ostatnio przez organizację AMR Industry Alliance. Uznaje ona, że – w zależności od antybiotyku – bezpieczny poziom może wahać się od 20 do 32 000 nanogramów na litr.
      Do przekroczenia poziomów bezpieczeństwa najczęściej dochodziło w rzekach Azji i Afryki, jednak i w Europie i obu Amerykach notowano wysokie poziom, co pokazuje, że zanieczyszczenie antybiotykami to problem globalny. Największe zanieczyszczenie tymi substancjami występuje w Bangladeszu, Kenii, Ghanie, Pakistanie i Nigerii. W Europie najbardziej zanieszyczone było jedno z monitorowanych miejsc w Austrii.
      Zwykle miejsca największych zanieczyszczeń znajdowały się blisko oczyszczalni ścieków, miejsc zrzucania ścieków oraz w pobliżu niestabilnych politycznie regionów, na przykład przy granicy Izraela z Autonomią Palestyńską.
      Doktor John Wilkinson zauważa, że dotychczas większość tego typu badań prowadzono w Europie, Ameryce Północnej i w Chinach, a zwykle poszukiwano kilku antybiotyków. Dopiero teraz można mówić, że mamy pewien zarys skali problemu.
      Zanieczyszczenie rzek antybiotykami to nie tylko problem dla środowiska naturalnego. Rzeki są źródłem wody pitnej dla ludzi i zwierząt, dostarczają wodę dla rolnictwa. Antybiotyki je zanieczyszczające w końcu trafiają do naszych organizmów i przyczyniają się do rosnącego problemu z antybiotykoopornością. Przez nią zaś coraz więcej chorób zakaźnych staje się opornych na dostępne leki i coraz bardziej realny staje się scenariusz, że ludzie będą umierali na choroby, które jeszcze kilkadziesiąt lat temu były łatwe w leczeniu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Antybiotykooporność to jeden z największych problemów, z którymi przychodzi właśnie mierzyć się ludzkości. Już w tej chwili na terenie Unii Europejskiej każdego roku z powodu antybiotykooporności umiera 25 000 osób. Jeśli nie poradzimy sobie z tym problemem, to w roku 2050 na całym świecie będzie umierało 10 milionów osób rocznie z powodu oporności bakterii na stosowane antybiotyki.
      Tym bardziej należy cieszyć się, że powstał nowy środek chemiczny, który skutecznie identyfikuje i zabija antybiotykooporne superbakterie Gram-ujemne. Jest on dziełem doktorantki Kirsty Smitten, a prace nad nim prowadzą naukowcy z University of Sheffield i Rutheford Appleton Laboratory.
      Bakterie Gram-ujemne, a należy do nich np. E. coli, są odpowiedzialne za wiele niebezpiecznych infekcji, w tym zapalenie płuc, infekcje układu moczowego czy krwionośnego. Bardzo trudno się je zwalcza, gdyż środki chemiczne mają problem z przeniknięciem ściany komórkowej bakterii. Od 50 lat nie pojawiła się żadna nowa metoda zwalczania bakterii Gram-ujemnych, a ostatni lek, który potencjalnie mógłby je zwalczać, wszedł w fazę testów klinicznych w 2010 roku.
      Nowy związek chemiczny ma kilka istotnych cech. Wykazuje luminescencję, co oznacza, że można śledzić sposób, w jaki działa na bakterie. To zaś umożliwia prace nad nowymi terapiami.
      Dotychczasowe badania wskazują, że wspomniany związek działa na kilka różnych sposobów, co powoduje, że bakteriom trudno będzie wyrobić oporność. Na razie testowany był na mikroorganizmach opornych na jeden rodzaj antybiotyków. W najbliższym czasie rozpoczną się testy na bakteriach wielolekoopornych.
      Niedawno Światowa Organizacja Zdrowia opublikowała raport, w którym wymieniała kilkanaście Gram-ujemnych bakterii jako jedne z największych zagrożeń dla ludzi i stwierdziła, że znalezienie środków je zwalczających jest priorytetem, gdyż bakterie te powodują choroby o wysokiej śmiertelności, bardzo szybko ewoluuje u nich antybiotykooporność, a zakażeniami często dochodzi w szpitalach.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy od dawna wysuwają różne teorie, które mają wyjaśnić, dlaczego samice większości gatunków żyją dłużej niż samce. Jedni wskazywali na różnice hormonalne, inni na mutacje mtDNA. Jednak teorią, która miała najwięcej zwolenników była ta, mówiąca, że przyczyną takiego stanu rzeczy jest większa agresywność samców. Teraz międzynarodowy zespół naukowy znalazł dowód na jej potwierdzenie. Artykuł na ten temat ukazał się w Science Advances.
      Na dowód natrafiono przypadkiem. Uczeni z Tajwanu, USA, Chin i Wielkiej Brytanii badali gatunek oligodona, węża żyjącego na wyspie Lan Yu u wybrzeży Tajwanu. Węże żyją na plażach, a z wcześniejszych badań wiadomo, że samice są terytorialne, gdyż trzymają się blisko głównego źródła pożywienia, jaj żółwi. Samice oligodonów z Lan Yu walczą między sobą, broniąc swojego terytorium i dostępu do jaj. Wiadomo też było, że samce tego gatunku żyją dłużej niż samice, ale one nie walczą oni o terytorium, ani o partnerkę do rozrodu.
      W czasie, gdy naukowcy badali węże na dwóch plażach, miał miejsce sztorm, który na tyle zniszczył jedną z nich, że żółwie nie mogły składać tam jaj. Powstało więc idealne środowisko badawcze, które uczeni postanowili wykorzystać. Nadal monitorowali zachowanie i długość życia samic węży żyjących na obu plażach, a następnie porównali wyniki badań. Okazało się,że na plaży, na której nie było jaj żółwi, samice oligodonów stały się mniej agresywne i żyły dłużej, niż samice z plaży z jajami.
      Zdaniem autorów badań, jest to kolejny dowód pokazujący, że na różnicę w długości życia pomiędzy płciami wpływa poziom agresji.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Instytutu Technologii Stevensa stworzyli powłokę np. do endoprotez stawów, która gdy pojawiają się bakterie, uwalnia celowane mikrodawki antybiotyków. Dzięki temu można znacząco obniżyć wskaźnik zakażeń.
      Prof. Matthew Libera opisał metodę powlekania implantu siecią mikrożelową. W skrócie są to plamki o średnicy 100-krotnie mniejszej od przekroju ludzkiego włosa, które absorbują pewne antybiotyki. Zachowanie mikrożelu reguluje się za pomocą ładunków elektrycznych; aktywność elektryczna zbliżających się bakterii prowadzi do uwolnienia leku.
      Mikrożele można zastosować w wielu różnych urządzeniach medycznych, w tym w zastawkach serca czy szwach chirurgicznych. Amerykańska armia, która współfinansowała badania, chce wdrożyć technologię w szpitalach polowych (obecnie zakażenia występują w 1/4 ran bojowych).
      Zakażenia po zabiegach chirurgicznych trudno zwalczyć, gdyż kolonizując powierzchnie, bakterie tworzą antybiotykooporne biofilmy. Libera i inni zaburzają ten cykl, zabijając bakterie, nim w ogóle zdobędą przyczółek.
      W odróżnieniu od tradycyjnych metod leczenia - układowych, które zalewają antybiotykiem cały organizm czy miejscowych, takich jak mieszanie antybiotyków z cementem kostnym - podejście mikrożelowe jest silnie celowane: uwalniane są maleńkie dawki antybiotyku do uśmiercenia pojedynczych bakterii. W ten sposób ogranicza się presję selekcyjną, prowadzącą do rozwoju superpatogenów.
      Amerykanie wyjaśniają, że inne obecnie rozwijane "samobroniące się" powierzchnie bazują na bakteryjnych produktach przemiany materii, które wyzwalają uwalnianie leków. Takie podejście jest jednak mniej efektywne od metody Libery, która może zabijać także formy spoczynkowe bakterii.
      Mikrożele są bardzo wytrzymałe; niegroźne im np. odkażanie etanolem. Poza tym tygodniami zachowują one stabilność i właściwie reagują na ludzką tkankę, co oznacza, że przechowują ładunek do momentu, aż jest on potrzebny i wspierają zdrowy wzrost kości.
      By nałożyć mikrożel na urządzenie medyczne, chirurg musi je na kilka sekund zanurzyć w specjalnej kąpieli. Druga kąpiel wysyca mikrożel antybiotykiem. Plany są takie, by w przyszłości lekarz przygotowywał urządzenia bezpośrednio przed wszczepieniem, wykorzystując antybiotyki dostosowane do czynników ryzyka danego pacjenta.
      Jak dotąd podejście testowano w warunkach in vitro.

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