Wpływając na pojedynczy enzym, można znacząco poprawić wyniki terapii sepsy
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Członkom międzynarodowego zespołu naukowego z USA, Wielkiej Brytanii, Czech, Rumunii i Włoch, na czele którego stali eksperci z amerykańskiego National Institute of Aging i University of Cambridge, udało się zidentyfikować w mózgu nowy typ komórek, które mogą odgrywać kluczową rolę w rozwoju stwardnienia rozsianego. Komórki DARG (disease-associated radial glial-like, powiązane z chorobą podobne do gleju komórki promieniste) mogą mieć udział w chronicznym stanie zapalnym charakterystycznym dla stwardnienia rozsianego.
Stwardnienie rozsiane to choroba autoimmunologiczna, w wyniku której układ odpornościowy atakuje komórki układu nerwowego. Choroba może mieć różny przebieg, ale u bardzo wielu pacjentów rozwija się z czasem postać postępująca, z ciągłym pogorszeniem funkcjonowania. Jest ona powiązana z chronicznym stanem zapalnym.
Badacze pobrali komórki skóry od osób cierpiących na stwardnienie rozsiane i przeprogramowali je na indukowane nerwowe komórki macierzyste. Okazało się, że u osób cierpiących na postępującą formę choroby komórki DARG pojawiały się sześciokrotnie częściej niż u grupy kontrolnej. Ku zdumieniu naukowców DARG wykazywały nie tylko cechy komórek macierzystych, ale również cechy przedwczesnego starzenia się. Stwierdziliśmy, że indukowane nerwowe komórki macierzyste pochodzące od pacjentów z postępującą formą stwardnienia rozsianego posiadały główne cechy choroby, w tym zwiększoną aktywność sygnalizacji zapalnej oraz większą ekspresję genów związanych ze starzeniem się, piszą autorzy badań.
Komórki DARG posiadają unikatowy profil epigenetyczny, jednak naukowcy nie potrafią w tej chwili powiedzieć, co ma na niego wpływ. Stefano Pluchino w University of Cambridge stwierdził: Odkryliśmy komórki gleju, które nie tylko źle działają, one aktywnie przyczyniają się do postępów choroby. Wysyłają sygnały prozapalne, które powodują, że pobliskie komórki przedwcześnie się starzeją, napędzając toksyczne środowisko przyspieszające neurodegenerację.
Teraz naukowcy starają się szczegółowo poznać mechanizm działania nowo odkrytych komórek. Naszym celem jest albo poprawienie funkcjonowania DARG, albo wyeliminowanie tych komórek. Jeśli nam się uda, może to być pierwsza prawdziwa terapia postępującego stwardnienia rozsianego, powiedziała główna autorka badań, doktor Alexandra Nicaise z Cambridge.
Szczegóły opublikowano na łamach Neuron.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Profesor Dorota Skowrońska-Krawczyk i jej zespół z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine, we współpracy z Polską Akademią Nauk oraz Uniwersytetem Zdrowia i Medycyny z Poczdamu opracowała potencjalną nową metodą zapobiegania pogarszaniu się wzroku wraz z wiekiem. Ich prace mogą przyczynić się też do poprawy funkcjonowania układu odpornościowego oraz walki z nowotworami. Wyniki swoich badań uczeni omówili na łamach Science Translational Medicine.
Już wcześniej zespół Skowrońskiej-Krawczyk prowadził studia nad enzymem ELOVL2, który jest jednym z najbardziej precyzyjnych biomarkerów starzenia się. Bierze on udział w wydłużaniu łańcucha wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (PUFA). Enzym ten zapewnia odpowiedni poziom kwasu DHA w fotoreceptorach, wpływając na ich integralność i ostrość widzenia. Wykazaliśmy, że gorzej widzimy, gdy enzym ELOVL2 nie jest aktywny, mówi uczona. Naukowcy stwierdzili, że zwiększenie u myszy ekspresji genu ELOVL2 doprowadziło do zwiększenia poziomu kwasu DHA w oczach i poprawy widzenia.
Podczas obecnych badań zespół Skowrońskiej-Krawczyk szukał sposobów na pominięcie w procesie poprawy wzroku konieczności działania enzymu ELOVL2. Okazało się, że u myszy injekcja doszklistkowa (wstrzyknięcie do wnętrza gałki ocznej) bezpośredniego produktu enzymu ELOVL2 poprawiło wzrok zwierząt nawet na 4 tygodnie, a wzór ekspresji genów w siatkówce oka przypominał wzór ekspresji młodszej siatkówki. Doszło też do spowolnienia postępów związanego z wiekiem zwyrodnienia plamki żółtej (AMD).
Naukowcy potwierdzili też to, co wykazały już wcześniej inne zespoły – że efektu takiego nie osiągnie się za pomocą DHA. Sam DHA nie jest w stanie wykonać tej pracy, jednak istnieje inny kwas tłuszczowy, który wydaje się działać i poprawiać widzenie u starszych zwierząt. Wykazaliśmy też, że na poziomie molekularnym terapia taka odwraca efekty starzenia się, mówi profesor Skowrońska-Krawczyk. Co więcej, naukowcy znaleźli takie warianty genetyczne enzymu ELOVL2, które są skorelowane z szybszymi postępami AMD. Dzięki temu można będzie potencjalnie identyfikować ludzi narażonych na większe ryzyko utraty wzroku. To odkrycie utwierdziło polską uczoną w przekonaniu, jak ważny jest enzym ELOVL2 i kodujący go gen. Jestem pewna, że to jeden z najważniejszych genów w procesie starzenia się. Powinniśmy brać go pod uwagę w terapiach przeciwko starzeniu się, stwierdza.
Skowrońska-Krawczyk rozpoczęła też badania nad rolą metabolizmu lipidów w starzeniu się układu odpornościowego. Odkryła bowiem, że brak enzymu ELOVL2 przyspiesza starzenie się komórek odpornościowych, co sugeruje, że suplementacja odpowiednimi lipidami może zapobiegać temu zjawisku. Pojawiły się też pewne sugestie wskazujące, że metabolizm lipidów może mieć znaczenie w rozwoju nowotworów krwi.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Trinity College Dublin odkryli, że elektrostymulacja przeprogramowuje makrofagi tak, że zmniejsza to stan zapalny i przyspiesza gojenie się ran oraz zdrowienie podczas chorób. Odpowiednie wykorzystanie prądu elektrycznego może więc stać się interesującą nową metodą terapii. Badania naukowców z Dublina opierają się na wcześniejszych spostrzeżeniach. Wiadomo bowiem, że stymulacja elektryczna może regulować funkcjonowanie komórek w czasie zdrowienia i regeneracji. Dotychczas jednak nasza wiedza o skutkach elektrycznej stymulacji makrofagów była bardzo ograniczona.
Od dawna wiadomo, jak ważną rolę odgrywa układ odpornościowy w leczeniu i gojeniu, a kluczowym jego elementem jest działalność makrofagów. Dlatego też wielu naukowców pracuje nad sposobami programowania makrofagów tak, by działały szybciej i bardziej efektywnie, a przy tym, by ich praca była związana z mniejsza liczbą skutków ubocznych, takich jak nadmierny stan zapalny.
Uczeni z Trinity pracowali z makrofagami wyizolowanymi z krwi zdrowych osób. W ten sposób po raz pierwszy wykazali, że elektryczna stymulacja makrofagów zmniejsza stan zapalny, a jednocześnie zwiększa zdolność makrofagów do naprawiania tkanki. "Jednym z celów przyszłych badań powinno być sprawdzenie bardziej zaawansowanych sposobów stymulacji, by uzyskać bardziej precyzyjną kontrolę nad ich działaniem, długotrwałe zmniejszenie stanu zapalnego oraz sprawdzić nowe materiały, techniki i sposoby dostarczania pola elektrycznego", mówi profesor Michale Monaghan. "Nasze badania przyniosły obiecujące efekty in vitro i pokazują olbrzymi potencjał tej metody w leczeniu szerokiej gamy chorób zapalnych", dodaje.
Szczegóły badań opublikowano w piśmie Cell Reports Physical Science.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na łamach Cancer Prevention Research ukazały się wyniki badań klinicznych, które wskazują, że orzechy włoskie działają przeciwzapalnie i przeciwnowotworowo. Naukowcy z Wydziału Medycyny University of Connecticut wykazali, że wytwarzanie w jelitach dużych ilości urolityny A ma pozytywny wpływ na obecność markerów stanu zapalnego we krwi, moczu i kale. Może też pozytywnie wpływać na komórki nowotworowe w polipach jelita grubego.
Podczas testów klinicznych prowadzonych na naszych pacjentach zaobserwowaliśmy, że elagotaniny obecne w orzechach włoskich mają właściwości przeciwzapalne i przeciwnowotworowe. Szczególnie ważna jest jest tutaj zamiana elagotanin w potężną przeciwzapalną urolitnę A przez bakterie jelit, donoszą autorzy badań, którzy pracowali pod kierunkiem doktora Daniela W. Rosenberga. Rosenberg jest specjalistą od biologii nowotworów i onkologii molekularnej. Od ponad 10 lat bada właściwości przeciwzapalne orzechów włoskich.
Teraz prowadzony przez niego zespół zauważył, że wysoki poziom urolityny A w jelitach – a związek ten jest produktem metabolizmu elagotanin przez mikrobiom jelit – powoduje spadek poziomu markerów stanu zapalnego.
W badaniach klinicznych wzięło udział 39 pacjentów w wieku 40–65 lat, z których każdy był narażony na zwiększone ryzyko nowotworu jelita grubego. Badanych poproszono, by przez tydzień unikali pożywienia i napojów zawierających elagotaniny, by sprowadzić ich poziom urolityny A do zera lub wartości bliskiej zeru. Następnie, w ramach ściśle kontrolowanej diety, pacjenci jedli między innymi orzechy włoskie. Po trzech tygodniach przeprowadzono u nich kolonoskopię o wysokiej rozdzielczości.
Jednym z kluczowych wyników badań było stwierdzenie istnienia korelacji pomiędzy poziomem urolityny A w moczu i poziomem peptydu YY w serum. Proteina ta jest wiązana z hamowaniem rozwoju nowotworu jelita grubego. Stwierdzono również, szczególnie u pacjentów otyłych, spadek poziomu licznych markerów stanu zapalnego, który był skorelowany z poziomem urolityny.
Naukowcy zbadali też komórki polipów jelita grubego, które zostały usunięte pacjentom pod koniec testów klinicznych. Okazało się, że zwiększony przez konsumpcję orzechów włoskich poziom urolityny A był bezpośrednio związany ze zmniejszonym poziomem różnych białek, które zwykle są obecne w polipach. W ten sposób po raz pierwszy wykazano, że orzechy włoskie mogą bezpośrednio wpływać na zdrowie jelita grubego.
Jakby jeszcze tego było mało, u pacjentów z największym poziomem urolityny A występował najniższy poziom wimentyny, białka powiązanego z zaawansowanym rakiem jelita grubego.
Urolityna A ma bardzo pozytywny wpływ na stan zapalny, a być może nawet zapobiega nowotworom. Nasze badania dowodzą, że dodanie orzechów włoskich do diety może zwiększyć poziom urolityny i jednocześnie znacząco zmniejszyć stan zapalny, szczególnie u otyłych pacjentów, mówi Rosenberg.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wszystkie organizmy żywe wykorzystują metale w czasie podstawowych funkcji życiowych, od oddychania po transkrypcję DNA. Już najwcześniejsze organizmy jednokomórkowe korzystały z metali, a metale znajdziemy w niemal połowie enzymów. Często są to metale przejściowe. Naukowcy z University of Michigan, California Institute of Technology oraz University of California, Los Angeles, twierdzą, że żelazo było tym metalem przejściowym, który umożliwił powstanie życia.
Wysunęliśmy radykalną hipotezę – żelazo było pierwszym i jedynym metalem przejściowym wykorzystywanym przez organizmy żywe. Naszym zdaniem życie oparło się na tych metalach, z którymi mogło wchodzić w interakcje. Obfitość żelaza w pierwotnych oceanach sprawiła, że inne metale przejściowe były praktycznie niewidoczne dla życia, mówi Jena Johnson z University of Michigan.
Johnson połączyła siły z profesor Joan valentine z UCLA i Tedem Presentem z Caltechu. Profesor Valentine od dawna bada, jakie metale wchodziły w skład enzymów u wczesnych form życia, umożliwiając im przeprowadzanie niezbędnych procesów życiowych. Od innych badaczy wielokrotnie słyszała, że przez połowę historii Ziemi oceany były pełne żelaza. W mojej specjalizacji, biochemii i biochemii nieorganicznej, w medycynie i w procesach życiowych, żelazo jest pierwiastkiem śladowym. Gdy oni mi powiedzieli, że kiedyś nie było pierwiastkiem śladowym, dało mi to do myślenia, mówi uczona.
Naukowcy postanowili więc sprawdzić, jak ta obfitość żelaza w przeszłości mogła wpłynąć na rozwój życia. Ted Present stworzył model, który pozwolił na sprecyzowanie szacunków dotyczących koncentracji różnych metali w ziemskich oceanach w czasach, gdy rozpoczynało się życie. Najbardziej dramatyczną zmianą, jaka zaszła podczas katastrofy tlenowej, nie była zmiana koncentracji innych metali, a gwałtowny spadek koncentracji żelaza rozpuszczonego w wodzie. Nikt dotychczas nie badał dokładnie, jaki miało to wpływ na życie, stwierdza uczona.
Badacze postanowili więc sprawdzić, jak przed katastrofą tlenową biomolekuły mogły korzystać z metali. Okazało się, że żelazo spełniało właściwie każdą niezbędną rolę. Ich zdaniem zdaniem, ewolucja może korzystać na interakcjach pomiędzy jonami metali a związkami organicznymi tylko wówczas, gdy do interakcji takich dochodzi odpowiednio często. Obliczyli maksymalną koncentrację jonów metali w dawnym oceanie i stwierdzili, że ilość jonów innych biologiczne istotnych metali była o całe rzędy wielkości mniejsza nią ilość jonów żelaza. I o ile interakcje z innymi metalami w pewnych okolicznościach mogły zapewniać ewolucyjne korzyści, to - ich zdaniem - prymitywne organizmy mogły korzystać wyłącznie z Fe(II) w celu zapewnienia sobie niezbędnych funkcji spełnianych przez metale przejściowe.
Valentine i Johnson chciały sprawdzić, czy żelazo może spełniać w organizmach żywych te funkcje, które obecnie spełniają inne metale. W tym celu przejrzały literaturę specjalistyczną i stwierdziły, że o ile obecnie życie korzysta z innych metali przejściowych, jak cynk, to nie jest to jedyny metal, który może zostać do tych funkcji wykorzystany. Przykład cynku i żelaza jest naprawdę znaczący, gdyż obecnie cynk jest niezbędny do istnienia życia. Pomysł życia bez cynku był dla mnie trudny do przyjęcia do czasu, aż przekopałyśmy się przez literaturę i zdałyśmy sobie sprawę, że gdy nie ma tlenu, który utleniłby Fe(II) do Fe(III) żelazo często lepiej spełnia swoją rolę w enzymach niż cynk, mówi Valentine. Dopiero po katastrofie tlenowej, gdy żelazo zostało utlenione i nie było tak łatwo biologicznie dostępne, życie musiało znaleźć inne metale, które wykorzystało w enzymach.
Zdaniem badaczy, życie w sytuacji powszechnej dostępności żelaza korzystało wyłącznie z niego, nie pojawiła się potrzeba ewolucji w kierunku korzystania w innych metali. Dopiero katastrofa tlenowa, która dramatycznie ograniczyła ilość dostępnego żelaza, wymusiła ewolucję. Organizmy żywe, by przetrwać, musiały zacząć korzystać z innych metali. Dzięki temu pojawiły się nowe funkcje, które doprowadziły do znanej nam dzisiaj różnorodności organizmów żywych.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.