Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Bakterie z blaszek miażdżycowych są prozapalne
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Dokonany w ostatniej dekadzie postęp w dziedzinie rekonstrukcji i sekwencjonowania starego DNA daje nam wgląd w niedostępne wcześniej aspekty przeszłości. Ostatnim niezwykłym osiągnięciem w tej dziedzinie jest badanie mikrobiomu jamy ustnej prehistorycznych ludzi. Mikrobiomu, który wskutek radykalnej zmiany diety i stosowania antybiotyków jest u współczesnych ludzi zupełnie inny od tego, z którym ewoluowaliśmy przez dziesiątki i setki tysięcy lat. Opisanie prehistorycznego mikrobiomu pozwoli nam nie tylko lepiej poznać warunki, w jakich żyli nasi przodkowie ale może też przyczynić się do opracowania nowych metod leczenia. Dzięki rekonstrukcji dawnego mikrobiomu możemy dowiedzieć się, jakie funkcje odgrywał on w przeszłości i co w międzyczasie straciliśmy.
Naukowcy z Niemiec, USA, Hiszpanii i Meksyku zbadali kamień nazębny 12 neandertalczyków i 52 ludzi współczesnych, którzy żyli w okresie od 100 000 lat temu do czasów obecnych. Dzięki słabej higienie jamy ustnej w odkładającym się kamieniu nazębnym zachował się interesujący naukowców materiał. Jego zbadanie nie było łatwe. Współautorka badań, Christina Warinner i jej zespół przez niemal 3 lata dostosowywali dostępne narzędzia do sekwencjonowania DNA oraz programy komputerowe do pracy z fragmentami, jakie udaje się pozyskać z prehistorycznego materiału. Ich praca przypominała układanie wymieszanego stosu puzzli, na który składały się puzzle z różnych zestawów, a część z nich całkowicie zniknęła. Naukowcom zależało na sukcesie, gdyż wiedzieli, że w tym stosie znajdą nieznane dotychczas informacje. Jesteśmy ograniczeni do badań obecnie istniejących bakterii. Całkowicie ignorujemy DNA z organizmów nieznanych lub takich, które prawdopodobnie wyginęły, mówi Warinner. W końcu udało się pozyskać fragmenty kodu genetyczne ze szczątków 46 badanych ludzi.
Kamień nazębny to idealne miejsce do poszukiwania dawnych mikroorganizmów. Bez regularnego mycia zębów zostają w nim bowiem uwięzione resztki pożywienia i innej materii organicznej. Zostają one zamknięte w kamieniu i są w ten sposób chronione przed zanieczyszczeniem, gdy ciało się rozkłada. To idealne miejsce do poszukiwania niezanieczyszczonych próbek.
Badacze znaleźli w ustach badanych osób bakterie z rodzaju Chlorobium. Ich współcześni kuzyni korzystają z fotosyntezy i żyją w stojącej wodzie w warunkach beztlenowych. Nie spotyka się ich w ludzkich ustach. Wydaje się, że zniknęły stamtąd przed 10 000 lat. Naukowcy przypuszczają, że Chlorobium albo trafiło do mikrobiomu ust paleolitycznych ludzi wraz z pitą przez nich wodą z jaskiń lub też było stałym elementem mikrobiomu przynajmniej niektórych z nich.
Jednak sama rekonstrukcja materiału genetycznego bakterii to nie wszystko. Na podstawie DNA możemy odgadywać, z jakich białek zbudowana była bakteria, ale już niekoniecznie to, jakie molekuły były przez te białka wytwarzane. Dlatego też naukowcy wyposażyli Pseudomonas protegens w parę prehistorycznych genów z kamienia nazębnego. Okazało się, że geny te doprowadziły do wytwarzania furanów przez P. protegens. Współczesne bakterie wykorzystują furany do przesyłania sygnałów, a badania sugerują, że podobnie robiły bakterie prehistoryczne.
Mimo że naukowcom udało się nakłonić współczesne bakterie do ekspresji genów bakterii prehistorycznych, to nie ma tutaj mowy o ożywianiu bakterii sprzed tysiącleci. Nie ożywiliśmy tych mikroorganizmów, zidentyfikowaliśmy za to kluczowe geny, które służyły im do wytwarzania interesujących nas molekuł, wyjaśnia Warinner.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na University of Leeds powstał system sztucznej inteligencji (SI), który analizuje skany oczu wykonywane podczas rutynowych wizyt u okulisty czy optyka i wskazuje osoby narażone na... wysokie ryzyko ataku serca. System analizuje zmiany w miniaturowych naczyniach krwionośnych siatkówki, o kórych wiemy, że wskazują na szerszy problem z układem krążenia.
Specjaliści z Leeds wykorzystali techniki głębokiego uczenia się, by przeszkolić SI w automatycznym odczytywaniu skanów oraz wyławianiu osób, które w ciągu najbliższego roku mogą doświadczyć ataku serca.
System, który został opisany na łamach Nature Machine Intelligence, wyróżnia się dokładnością rzędu 70–80 procent i zdaniem jego twórców może być wykorzystany przy diagnostyce chorób układu krążenia.
Choroby układu krążenia, w tym ataki serca, to główne przyczyny zgonów na całym świecie i druga przyczyna zgonów w Wielkiej Brytanii. To choroby chroniczne, obniżające jakość życia. Ta technika może potencjalnie zrewolucjonizować diagnostykę. Skanowanie siatkówki to tani i rutynowy proces stosowany w czasie wielu badań oczu, mówi profesor Alex Frangi, który nadzorował rozwój nowego systemu. Osoby badane przez okulistę czy optometrystę mogą niejako przy okazji dowiedzieć się, czy nie rozwija się u nich choroba układu krążenia. Dzięki temu leczenie można będzie zacząć wcześniej, zanim pojawią się inne objawy.
System sztucznej inteligencji trenowano na danych okulistycznych i kardiologicznych ponad 5000 osób. Uczył się odróżniania stanów patologicznych od prawidłowych. Gdy już się tego nauczył, na podstawie samych skanów siatkówki był w stanie określić wielkość oraz wydajność pracy lewej komory serca. Powiększona komora jest powiązana z większym ryzykiem chorób serca. Następnie SI, łącząc dane o stanie lewej komory serca z informacjami o wieku i płci pacjenta, może przewidzieć ryzyko ataku serca w ciągu najbliższych 12 miesięcy.
Obecnie rozmiar i funkcjonowanie lewej komory serca jesteśmy w stanie określić za pomocą echokardiografii czy rezonansu magnetycznego. To specjalistyczne i kosztowne badania, które są znacznie gorzej dostępne niż badania prowadzone w gabinetach okulistycznych czy optycznych. Nowy system nie tylko obniży koszty i poprawi dostępność wczesnej diagnostyki kardiologicznej, ale może odegrać olbrzymią rolę w krajach o słabiej rozwiniętym systemie opieki zdrowotnej, gdzie specjalistyczne badania są bardzo trudno dostępne.
Ten system sztucznej inteligencji to wspaniałe narzędzie do ujawniania wzorców istniejących w naturze. I właśnie to robi, łączy wzorce zmian w siatkówce ze zmianami w sercu, cieszy się profesor Sven Plein, jeden z autorów badań.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Istnienie dużych różnic pomiędzy mikrobiomem jelit samców i samic norki amerykańskiej było olbrzymim zaskoczeniem dla naukowców. Sugeruje to bowiem, że u mięsożerców może istnieć nierozpoznana dotychczas różnica pomiędzy obiema płciami, co z kolei ma znaczenie dla badań nad dziką przyrodą.
To duże zaskoczenie, gdyż przewód pokarmowy mięsożerców jest bardzo krótki i prosty. Jest on znacznie krótszy i mniej poskręcany niż jelita zwierząt wszystko- i roślinożernych, które wyewoluowały bardziej złożony system do rozkładania materii roślinnej. A fakt, że jelita mięsożerców są tak proste oznacza,że jest mniej czasu na to, by układ odpornościowy – który różni się u samców i samic – mógł wpływać na zróżnicowanie mikroorganizmów. A mimo to widzimy znaczące różnice pomiędzy płciami u tego gatunku, mówi profesor Erin McKenney z Nort Carolina State University.
Z praktycznego punktu widzenia, odkrycie to jest niezmiernie ważne dla planowania przyszłych badań, dodaje główna autorka artykuły, profesor Diana Lafferty z Northern Michigan University. Specjaliści zajmujący się badaniem dziko żyjących zwierząt mięsożernych często używają technik nieinwazyjnych, np. zbierają i badają ich odchody. Zwykle nie wiemy, czy znalezione odchody pochodzą od samca czy samicy. Nasze odkrycie oznacza, że analizowanie mikrobiomu anonimowych próbek może nie dawać nam dokładnego obrazu badanej populacji. Będziemy musieli sprawdzać płeć zwierzęcia, by prawidłowo interpretować posiadane dane, wyjaśnia Lafferty.
Eksperci są zainteresowani mikrobiomem jelitowym dzikich zwierząt, gdyż na jego podstawie można ocenić zdrowie i dobrostan populacji. Możemy dzięki temu zrozumieć na przykład, jak zwierzęta reagują na zmiany środowiskowe, stwierdzają naukowcy.
Jednak takie badania nastręczają wiele trudności. Uczeni zastanawiają się na przykład, czy czas i temperatura nie wpływają na skład mikroorganizmów obecnych w odchodach. Czy np. szybko zebrane odchody można porównywać z tymi, zebranymi po kilku dniach?
Autorzy najnowszych badań wybrali amerykańską norkę jako modelowego mięsożercę, gdyż jest to gatunek, który można trzymać w niewoli, żywić standardową dietą, a ich jelita są podobne do jelit innych mięsożerców. W badaniu wzięło udział 5 samców i 5 samic. Wszystkie zwierzęta były w mniej więcej tym samym wieku, były zdrowe, trzymano je oddzielnie i karmiono taką samą dietą.
Odchody były zbierane natychmiast po ich wydaleniu. Każda próbka była dzielona na dwie części. Jedną część przechowywano w temperaturze poniżej temperatury zamarzania, drugą zaś w temperaturze powyżej 21 stopni Celsjusza. Codziennie, przez pięć kolejnych dni, sekwencjonowano DNA mikroorganizmów obecnych w próbkach.
Naukowców czekały dwie niespodzianki. Pierwszą z nich było spostrzeżenie, że ani czas ani temperatura nie powodowały znaczących zmian w mikrobiomie. To dobra wiadomość. Kilkudniowe odchody wciąż dostarczają dokładnych informacji umożliwiających ocenę składu mikrobiomu zwierzęcia, mówi McKennedy.
Drugą niespodzianką było zaś zauważenie dużej różnicy pomiędzy mikrobiomem samców i samic. Obie płci nie tylko mają w jelitach różne gatunki bakterii, lecz także te gatunki, które są dla nich wspólne, różnią się wielkością populacji. Naukowcy nie wiedzą, co jest przyczyną tych różnic.
Większość z obecnych badań nad mikrobiomem było robionych na wszystko- i roślinożercach. Nas interesuje mikrobiom mięsożerców. Sądziliśmy, że u tych zwierząt jest on bardzo prosty. Okazuje się, że tak nie jest, dodaje Lafferty.
Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Journal of Mammalogy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dieta bogata w czerwone mięso zwiększa ryzyko wystąpienia chorób układu krążenia. Na łamach Nature Microbiology ukazał się właśnie artykuł, którego autorzy opisali, jak bakterie obecne w naszych jelitach zamieniają składniki czerwonego mięsa w związki szkodliwe dla zdrowia.
Już wcześniej było wiadomo, że produkt uboczny przemiany materii, tlenek trimetyloaminy (TMAO) o wzorze (CH3)3NO, który powstaje podczas trawienia czerwonego mięsa i innych produktów zwierzęcych, jest powiązany z wyższym ryzykiem chorób układu krążenia. Poziom TMAO we krwi to wskaźnik ryzyka ataku serca, udaru i śmierci, mówi doktor Stanley Hazen z Cleveland Clinics. TMAO bierze też udział w tworzeniu się zakrzepów i rozwoju miażdżycy.
Hazen wraz z zespołem opisali cały proces biochemiczny, w ramach którego bakterie zamieniają karnitynę, obecną w spożywanym mięsie i przetworach mlecznych, w γBB (gamma-butyrobetaine), następnie TMA (trimetyloaminę), a w końcu w TMAO. Okazuje się, że wiele obecnych w jelitach bakterii jest zdolnych do zamiany karnityny w γBB, jednak bardzo mało potrafi wykonać następny krok, czyli zamienić γBB w TMAO. U zwierząt wszystkożernych, jak i ludzi, głównym gatunkiem bakterii zamieniającym γBB w TMA/TMAO jest Emergencia timonensis. U osób pozostających przez długi czas na diecie wegetariańskiej i wegańskiej liczba tych bakterii w jelitach jest bardzo mała, i mają one bardzo małą lub żadną zdolność do zamiany karnityny w TMAO, stwierdzają autorzy badań.
Naukowcy przeanalizowali dane kliniczne niemal 3000 osób i stwierdzili, że wyższy poziom γBB z diety jest powiązany z większym ryzykiem wystąpienia chorób układu krążenia, ataków serca, udarów i zgonów. Przeprowadzili też sekwencjonowanie RNA Emergencia timonensis i odkryli zespół 6 genów nazwanych gbu (gamma-butyrobetaine utilization), których ekspresja zwiększa się w reakcji na γBB. Po dalszej analizie wybrano cztery z nich (gbuA, gbuB, gbuC, gbuE) i wprowadzono je do genomu Escherichia coli. Bakteria zyskała wówczas zdolność do zamiany γBB w TMA, co dowiodło, że te konkretne cztery geny odpowiadają za przemianą karnityny w TMAO.
Uczeni jednak na tym nie poprzestali, postanowili jeszcze bardziej zawęzić obszar poszukiwań. Przeanalizowali próbki 113 pacjentów spożywających różne diety i przekonali się, że wysoki poziom gbuA w odchodach jest powiązany z wysokim poziomem TMAO we krwi oraz dietą bogatą w czerwone mięso. Kolejnym dowodem było spostrzeżenie, że u osób, które zrezygnowały z jedzenia mięsa, dochodziło do spadku poziomu gbuA. To sugeruje, że modyfikacja diety może obniżyć ryzyko chorób układu krążenia, mówi Hazen i dodaje, że obecnie jego zespół pracuje nad wykorzystaniem tej wiedzy do stworzenia odpowiednich leków nakierowanych na geny bakterii wytwarzających TMAO.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na Warszawskim Uniwersytecie Medycznym (WUM) wystartował program diagnostyki czynnościowej mikrokrążenia wieńcowego. W ten sposób można wykryć zmiany w najdrobniejszych tętnicach serca i stwierdzić, czy, jak to wyjaśniono w komunikacie uczelni, przyczyną dolegliwości dławicowych jest [właśnie] choroba mikrokrążenia.
Pierwszy zabieg diagnostyki mikrokrążenia odbył się 23 sierpnia. Przeprowadził go zespół w składzie: dr hab. Łukasz Kołtowski, dr hab. Mariusz Tomaniak, mgr Iwona Wyszomirska, mgr Ewa Brauła oraz Tomasz Badylak.
Standardem przy diagnostyce choroby wieńcowej jest koronarografia, czyli radiograficzna metoda badania tętnic wieńcowych serca z zastosowaniem środka cieniującego.
Okazuje się jednak, że tętnice wieńcowe stanowią zaledwie fragment układu krążenia mięśnia sercowego, a pozostałe 90 proc. tworzone jest przez mikrokrążenie. Poszerzenie diagnostyki o ocenę mikrokrążenia jest wskazane u pacjentów z dolegliwościami stenokardialnymi, u których nie stwierdza się zmian w tętnicach wieńcowych (tzw. zespół INOCA i MINOCA) - podkreśla dr hab. Łukasz Kołtowski.
INOCA (ang. ischemia and no obstructive coronary artery disease) to niedokrwienie mięśnia sercowego bez istotnych zwężeń w tętnicach wieńcowych, zaś MINOCA (ang. myocardial infarction with nonobstructive coronary arteries) oznacza zawał serca bez istotnych angiograficznie zmian w tętnicach wieńcowych.
Co ważne, dzięki ocenie mikrokrążenia można nie tylko postawić diagnozę, ale i określić patogenezę choroby. To z kolei pozwala wdrożyć odpowiednie leczenie.
Program diagnostyki mikrokrążenia jest realizowany w ramach Pracowni Kardiologii Inwazyjnej I Katedry i Kliniki Kardiologii WUM.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.