Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
  • ×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

      Only 75 emoji are allowed.

    ×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

    ×   Your previous content has been restored.   Clear editor

    ×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komórki macierzyste łożyska, zwane Cdx2, regenerują komórki serca po zawale, donoszą naukowcy z Icahn School of Medicine. Ich odkrycie może przyczynić się do powstania nowych standardów leczenia chorób kardiologicznych.
      Dotychczas sądzono, że komórki Cdx2 regenerują jedynie łożysko podczas wczesnego rozwoju embrionalnego. Nigdy nie wykazano ich zdolności do regenerowania innych organów, dlatego to takie ekscytujące. Odkrycie to może przyczynić się do powstania terapii regeneracji innych organów niż serce. One są superbohaterami świata komórek macierzystych w tym sensie, że potrafią namierzyć miejsce uszkodzenia i dotrzeć bezpośrednio do niego podróżując wzdłuż układu krążenia oraz potrafią uniknąć odrzucenia przez układ odpornościowy gospodarza, mówi główna autorka badań, doktor Hina Chaudhry.
      Już wcześniej specjaliści z Mount Sinai zauważyli, że różnorodna populacja komórek macierzystych z mysiego łożyska pomaga w naprawie uszkodzonego serca ciężarnej myszy. Podczas najnowszych badań wykazali, że komórki macierzyste z łożyska wędrują bezpośrednio do miejsca uszkodzenia i tam zmieniają się w komórki serca. Celem naukowców było zbadanie, które konkretnie komórki biorą udział w regeneracji serca. Na początku przyjrzeli się komórkom Cdx2, gdyż były one najczęściej występującymi komórkami podczas wcześniejszych badań. Odkryli, że to właśnie Cdx2 stanowią aż 40% wszystkich komórek biorących udział w regeneracji mięśnia sercowego.
      Aby przetestować właściwości Cdx2 naukowcy wywołali atak serca u trzech grup samców myszy. Jednej z nich wstrzyknięto komórki Cdx2 pobrane z łożyska pod koniec ciąży, drugiej wstrzyknięto komórki łożyska, które nie były komórkami Cdx2, a trzeciej podano sól fizjologiczną. Myszy zbadano za pomocą rezonansu magnetycznego natychmiast po ataku serca oraz trzy miesiące po podaniu komórek lub soli fizjologicznej.
      Okazało się, że u wszystkich myszy, którym podano komórki Cdx2 doszło do znaczącej regeneracji mięśnia sercowego. W ciągu trzech miesięcy komórki Cdx2 zdołały migrować bezpośrednio do miejsca uszkodzenia, gdzie utworzyły nowe naczynia krwionośne i kardiomiocyty. U pozostałych dwóch grup myszy nie zauważono żadnych oznak regeneracji.
      Naukowcy zauważyli jeszcze dwie bardzo istotne właściwości Cdx2. Zawierały one wszystkie proteiny embrionalnych komórek macierzystych, co oznacza, że prawdopodobnie mogą regenerować dowolny organ. Ponadto zawierały dodatkowe proteiny, dzięki którym mogły wędrować bezpośrednio do miejsca uszkodzenia, czego zwykłe komórki nie potrafią, ponadto były w stanie unikać układu immunologicznego gospodarza. Po ich wstrzyknięciu nie dochodziło do odrzucenia komórek.
      To kluczowe właściwości dla rozwoju terapii wykorzystujących ludzkie komórki macierzyste. Byliśmy w stanie wyizolować komórki Cdx2 również z ludzkich łożysk. Mamy nawieję, że dzięki temu opracujemy lepsze niż dotychczas metody leczenia mięśnia sercowego. Do tej pory testowano na ludziach terapie z użyciem komórek, o których z góry nie było wiadomo, czy utworzą komórki serca oraz używano komórek embrionów, co rodziło problemy etyczne oraz problemy z ich dostępnością. Tymczasem na całym świecie łożyska się po prostu wyrzuca, co oznacza, że mamy do czynienia z ich niemal niewyczerpanym źródłem, mówi Chaudhry.
      Uzyskane wyniki bardzo nas zaskoczyły. Dotychczas żadne inne komórki nie zmieniały się w warunkach laboratoryjnych w kardiomiocyty. Te nie tylko to robiły, ale dokładnie wiedziały, gdzie doszło do uszkodzenia i tam podążały z krwioobiegiem, dodaje doktor Sangeetha Vadakke-Madathil.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Regeneracja amputowanych części ciała jest rzadka, jednak występuje w świecie zwierząt. U salamander, pająków czy rozgwiazd mogą odrastać kończyny, czułki i inne zewnętrzne części ciała, a u wstężnic dochodzi do regeneracji całego osobnika z niewielkiego fragmentu ciała. Dotychczas sądzono, że zdolność do regeneracji wyewoluowała bardzo dawno. Jednak naukowcy poinformowali właśnie o odkryciu czterech gatunków wstężnic, które niezależnie od siebie wyewoluowały niedawno zdolność do regeneracji głowy wraz z mózgiem.
      To oznacza, że gdy porównujemy grupy zwierząt, nie możemy zakładać, że podobne zdolności regeneracyjne są stare i oznaczają, że zwierzęta te mają wspólnych przodków. Musimy być bardziej ostrożni podczas porównywania zdolności regeneracyjnych różnych grup zwierząt, mówi profesor Alexandra Bely z University of Maryland.
      Każde zwierzę, nawet człowiek, ma pewne zdolności regeneracyjne. Jednak te grupy, który zróżnicowały się na bardzo wczesnych etapach ewolucji, jak gąbki czy stułbiopławy odznaczają się znacznie większymi zdolnościami do regeneracji. Gdy zwierzęta stawały się coraz bardziej złożone, zdolności regeneracyjne były coraz rzadsze i coraz bardziej ograniczone.
      Do niedawna naukowcy badali ewolucję zdolności regeneracyjnych opierając sie na badaniach zwierząt, które zdolności te utraciły. Działo się tak, gdyż zdolności te pojawiły się tak dawno, ze trudno było śledzić początki tych zdolności.
      W ramach najnowszych badań naukowcy zebrali wstężnice u wybrzeży USA, Argentyny, Hiszpanii i Nowej Zelandii. Przeprowadzali na nich eksperymenty, krojąc zwierzęta i obserwując, jak się regenerują.
      Wszystkie zebrane gatunki były w stanie regenerować się całkowicie od przednich części ciała. Jednak tylko osiem było w stanie przeprowadzić regenerację od tylnych części, regenerując głowę wraz z mózgiem. Cztery z tych gatunków było wcześniej znanych, cztery to gatunki nieznane.
      Największym zaskoczeniem był fakt, że wiele gatunków nie było w stanie zregenerować głowy. Już z badań prowadzonych w latach 30. ubiegłego wieku wiemy, że Lineus sanguineus jest w stanie zregenerować całe ciało wraz z głową z zaledwie 1/200000 części dorosłego osobnika. Przypadek ten sprawił, że cały typ tych stworzeń uznano za mistrzów regeneracji. Naturalnym było przypuszczenie, że zdolność ta jest bardzo stara i pochodzi od wspólnego przodka. Jednak najnowsze badania pokazały, że posiada ją jedynie 8 z 35 zbadanych gatunków. Naukowcy przeanalizowali więc ewolucję zdolności regeneracyjnych i stwierdzili, że pojawiły się one niedawno.
      Pierwsze zdolności regeneracyjne pochodzą sprzed kambru, zatem sprzed ponad 500 milionów lat, jednak u zbadanych gatunków, które są w stanie regenerować głowę, niektóre z tych cech pojawiły się zaledwie 10–15 milionów lat temu.
      Naukowcy zauważyli, że niektóre z gatunków, które nie potrafiły regenerować głowy, były w stanie przeżyć bez niej wiele miesięcy. Ta zdolność może być prekursorem umiejętności regeneracji głowy, gdyż umiejętność tak długiego przeżycia daje wystarczająco dużo czasu, by amputowana część ciała mogła odrosnąć.
      Najnowsze badania pozwolą lepiej zrozumieć ewolucję procesu regeneracji, a to z kolei może przydać się w medycynie regeneracyjnej.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Okazuje się, że białko cytoszkieletu mięśni LIM (ang. muscle LIM protein, MLP), które odgrywa ważną rolę np. w sercu, może w pewnych okolicznościach sprzyjać regeneracji aksonów (włókien nerwowych). To bardzo ważne, gdyż, jak przypomina Dietmar Fischer z Ruhr-Universität Bochum, terapie regeneracyjne do zastosowań klinicznych nie są na razie dostępne. Dzieje się tak, bo aksony albo nie wytwarzają białek potrzebnych do regeneracji, albo nie produkują ich wystarczająco dużo.
      Gdybyśmy zidentyfikowali takie białka i wyzwolili ich produkcję za pomocą terapii genowej, mielibyśmy nowe [...] metody regeneracyjne.
      Niemcy przybliżyli się do tego celu, gdy odkryli, że w pewnych warunkach MLP jest też wytwarzane w neuronach ośrodkowego układu nerwowego. Naukowcy zademonstrowali, że po aksotomii w dojrzałych komórkach zwojowych siatkówki (ang. retinal ganglion cells, RGCs) szczurów dochodzi do ekspresji MLP. Ekspresja ta koreluje ze zdolnością do zregenerowania uszkodzonych aksonów. Podczas eksperymentów knock-out genowy (rozbicie genu) MLP w RGCs upośledzał naprawę włókien nerwowych, a nadekspresja in vivo ułatwiała regenerację nerwu wzrokowego i neuronów czuciowych, nie wpływając przy tym na przeżywalność komórek nerwowych.
      MLP akumuluje się w ciele komórki, jądrze i stożkach wzrostu aksonów, które w wyniku nadekspresji ulegają znacznemu powiększeniu. Tylko frakcja ze stożków wzrostu ma znaczenie dla wydłużania aksonów.
      Dodatkowe badania sugerują, że MLP służy jako substancja sieciująca aktynę. Ułatwiając w ten sposob tworzenie filopodiów (wypustek cytoplazmatycznych), zwiększa ruchliwość stożka wzrostu.
      To pierwsze dowody na to, że MPL odgrywa fizjologiczną rolę w tkance innej niż mięśniowa. W Wydziale Fizjologii Komórki będziemy kontynuować badania, by sprawdzić, czy podobne metody mogą sprzyjać regeneracji innych regionów mózgu czy rdzenia kręgowego.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badacze z Icahn School of Medicine w Mount Sinai dokonali niezwykle ważnego odkrycia w dziedzinie leczenia cukrzycy. Okazało się, że nowe połączenie dwóch klas leków prowadzi do najszybszej zaobserwowanej kiedykolwiek proliferacji dojrzałych komórek beta. To właśnie one produkują insulinę w trzustce. Odkrycie to może pozwolić na przywrócenie organizmowi zdolności do produkowania odpowiednich ilości insuliny.
      Jeden ze wspomnianych leków jest inhibitorem enzymu DYRK1A (dual specificity tyrosine-regulated kinase 1A), a drugi to inhibitor TGFβSF (transforming growth factor beta superfamily members). Działające razem środki powodują, że proliferacja komórek beta odbywa się w tempie 5–8 procent na dobę.
      Jesteśmy niezwykle podekscytowani uzyskanymi wynikami, gdyż po raz pierwszy obserwujemy replikację ludzkich komórek beta w tempie, które jest wystarczające, by zastąpić brakujące komórki. Odkryliśmy taką kombinację leków, która powoduje, że komórki beta regenerują się w tempie odpowiednim do celów leczniczych. Kolejnym poważnym wyzwaniem będzie znalezienie sposobu na dostarczenie ich do trzustki, mówi główny autor badań profesor Andrew Stewart, dyrektor Instytutu Diabetologii, Otyłości i Metabolizmu w Mount Sinai.
      Obecnie nie ma na rynku leku, który powodowałby u ludzi regenerację komórek beta. Prowadzone są badania nad transplantacją trzustki, transplantacją komórek beta czy komórek macierzystych, ale żadna z tych metod nie jest szeroko stosowana.
      Szacuje się, że na całym świecie na cukrzycę chorują 422 miliony osób, w tym 179 milionów, u których jeszcze jej nie zdiagnozowano. W ciągu ostatnich 35 lat liczba osób chorych na cukrzycę zwiększyła się 3,5-krotnie. W Polsce zdiagnozowaną cukrzycę ma 25% osób powyżej 60. roku życia. W 2013 roku na cukrzycę cierpiało 2,17 miliona Polaków (5,6%), z czego 1,22 miliona to kobiety. Przewiduje się, że do roku 2030 cukrzycę będzie miało 10% populacji Polski.
      Cukrzyca pojawia się, gdy w trzustce nie ma odpowiedniej liczby komórek beta lub gdy komórki te produkują zbyt mało insuliny, hormonu potrzebnego do utrzymania odpowiedniego poziomu cukru we krwi.
      Od dawna wiadomo, że przyczyną cukrzycy typu 1. jest utrata komórek beta, które są błędnie uznawane przez układ odpornościowy za wrogów i niszczone. W ostatnich latach okazało się, że niedobór działających komórek beta jest też istotnym elementem przyczyniającym się do cukrzycy typu 2, najbardziej rozpowszechnionego typu cukrzycy u dorosłych. Zatem opracowanie metody na zwiększenie liczby zdrowych komórek beta stało się priorytetem badań nad cukrzycą.
      Najnowsze badania bazują na dwóch artykułach, opublikowanych przez doktora Stewarta i jego zespół w Nature w roku 2015 i 2017. Najpierw naukowcy wykazali, że lek o nazwie harmina napędza podział komórkowy dojrzałych komórek beta w warunkach laboratoryjnych. Stwierdzili też, że harmina podawana myszom, których komórki beta zostały zastąpione ludzkimi komórkami beta, pomaga w utrzymaniu odpowiedniego poziomu cukru we krwi. Jednak tempo proliferacji komórek było zbyt małe, by pomóc ludziom z cukrzycą. Z kolei w roku 2017 zespół Stewarta donosił o nieprawidłowościach genetycznych w insulinomach, rzadkich zwykle łagodnych nowotworach trzustki. Te nieprawidłowości genetyczne mogły stać się celem dla leków mających na celu regenerację komórek beta.
      W swoich najnowszych badaniach Stewart i jego zespół donoszą, że połączenie inhibitora DYRK1A, takiego jak wspomniana harmina, z inhibitorem TGFβSF ma efekt synergiczny i zwiększa tempo regeneracji i proliferacji komórek beta. Jest jednak pewien problem. Jako, że środki te mają też wpływ na inne organy w organizmie, musimy opracować metodę dostarczania ich wyłącznie do komórek beta. Mamy już odpowiednie opakowanie, w którym możemy je zamknąć, a teraz potrzebujemy systemu dostaw, który dostarczy je dokładnie pod wskazany adres, mówi Stewart.
      Regeneracja komórek beta to święty Graal badań nad cukrzycą. W końcu mamy leki, które indukują proliferację komórek beta w takim tempie, że prawdopodobnie uda się leczyć ludzi z cukrzycą typu 1. i 2., stwierdza współpracownik Stewarta, profesor Peng Wang.
      Odkrycie zespołu Stewarta może doprowadzić do pojawienia się w niedalekiej przyszłości terapii, dzięki której chorzy na cukrzycę nie będą musieli zażywać insuliny.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowie materiałowi z Northwestern University i neurochirurdzy z Washington University stworzyli pierwsze biodegradowalne bezprzewodowe urządzenie, które przyspiesza regenerację nerwów. Implant dostarcza regularnych impulsów elektrycznych do nerwów obwodowych u szczurów. Zwierzęta wcześniej poddano operacji naprawiającej nerwy, podczas której wszczepiono im też implant.
      Jego zadaniem jest przyspieszenie odbudowy nerwów i poprawienie wyników leczenia, dzięki czemu mięśnie zwierząt są później silniejsze i lepiej kontrolowane. Implant, rozmiarów małej monety i grubości kartki paieru, pracuje przez około dwa tygodnie. Później jest wchłaniany przez organizm.
      Naukowcy uważają, że w przyszłości tego typu urządzenia będą uzupełniały lub zastąpią terapie z wykorzystaniem leków. Tego typu technologia, nazywana „medycyną bioelektryczną”, zapewnia precyzyjne leczenie dokładnie w miejscu, w którym jest ono potrzebne. Zmniejsza więc ryzyko i skutki uboczne związane ze stosowaniem tradycyjnych stałych implantów.
      Te systemy zapewniają aktywne funkcje terapeutyczne w ściśle zaprogramowany precyzyjny sposób, a później bez śladu rozpuszczają się w organizmie. To pozwala nam myśleć o leczeniu wykraczającym poza leki i chemię, mówi pionier takich technologii i współautor najnowszych badań profesor John A. Rogers.
      Dotychczas biodegradowalny implant nie był testowany na ludziach, jednak wyniki badań na zwierzętach dają nadzieję, że sprawdzi się on i na Homo sapiens. Nowa technika może być niezwykle pomocna. Obecnie podczas operacji neurochirurgicznych stymuluje się nerwy prądem, gdyż wiadomo, że przyspiesza to regenerację. Jednak gdy operacja się kończy, kończy się też możliwość stymulacji. Wiemy, że stymulacja elektryczna w czasie zabiegu pomaga. Jednak po zabiegu nie mamy obecnie możliwości by ją nadal prowadzić. Dzięki temu urządzeniu wykazaliśmy, że stymulacja elektryczna przeprowadzona wedle wcześniejszego planu dodatkowo poprawia regenerację nerwów, mówi profesor neurochirurgii i ortopedii Wilson Ray.
      Prace nad urządzeniem trwały przez 8 lat. Rogers i jego zespół stworzyli w tym czasie odpowiednie materiały, zaprojektowali urządzenie i opracowali techniki jego produkcji. Gdy Ray i jego koledzy z Washington University rozpoczęli prace nad ciągłym stymulowaniem uszkodzonych nerwów, mieli do dyspozycji projekt Rogersa. Obie grupy wspólnie wyprodukowały odpowiednie urządzenie i rozpoczęły testy.
      Implant jest zasilany i kontrolowany przez nadajnik znajdujący się poza organizmem. Działa on podobnie jak mata do bezprzewodowego ładowania smartfonu. W ramach testów prowadzonych na szczurach z uszkodzonymi nerwami kulszowymi zwierzęta poddawano elektrostymulacji godzinę dziennie przez 1, 3 lub 6 dni. Grupa kontrolna nie była stymulowana. Następnie naukowcy przez kolejne 10 tygodni śledzili postępy w regeneracji nerwów.
      Okazało się, że w każdym przypadku elektrostymulacja dawała lepsze wyniki niż jej brak. Dzięki niej szczury odzyskiwały masę i siłę mięśniową. Im więcej elektrostymulacji, tym szybsza była regeneracja nerwów. Nie zauważono żadnych skutków ubocznych ani od elektrostymulacji, ani od wchłonięcia implantu przez organizm.
      Zanim nie rozpoczęliśmy badań nie byliśmy pewni, czy więcej elektrostymulacji da lepsze wyniki. Teraz wiemy,że im więcej tym lepiej. Pracujemy więc nad określeniem idealnego przedziału czasowego, w którym należy stymulować nerwy. Czy jeśli zamiast 6 dni stymulowalibyśmy je przez 12 to osiągnęlibyśmy lepsze wyniki? Może. Właśnie nad tym teraz pracujemy, mówi Ray.
      Uczeni informują, że możliwe jest też kontrolowanie czasu, w jakim implant zostanie wchłonięty przez organizm. Jest to bowiem uzależnione od wykorzystanych materiałów i grubości urządzenia. Nowe wersje implantu mogą pozostawać w organizmie przez wiele tygodni. Zbudowaliśmy znikające urządzenie. Moja grupa przez niemal 10 lat myślała o stworzeniu biodegradowalnego urządzenia elektrycznego. To było olbrzymie wyzwanie na polu inżynierii materiałowej. Jesteśmy niezwykle podekscytowani, gdyż teraz mamy to, nad czym pracowaliśmy – odpowiednie materiały, urządzenia, proces produkcyjny i całą inżynieryjną koncepcję, cieszy się Rogers.
      Badania wykazały też, że implant znajdzie szersze zastosowanie niż jedynie dostawca impulsów elektrycznych wspomagających regenerację obwodowego układu nerwowego. Okazało się bowiem, że może pracować też jako tymczasowy rozrusznik serca oraz interfejs dla rdzenia kręgowego.

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