Sign in to follow this
Followers
0
Ominęli układ odpornościowy, by leczyć rzadkie choroby mózgu
By
KopalniaWiedzy.pl, in Medycyna
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Gdy zbliża się zima, krety stają przed poważnym wyzwaniem. Muszą przetrwać najmroźniejsze miesiące, tymczasem pożywienia będzie zbyt mało, by podtrzymać ich wymagający metabolizm. Zwierzęta znalazły jednak niezwykły sposób na przeżycie. Zamiast migrować lub hibernować, krety... obkurczają swój mózg. Dina Dechmann i jej zespół z Instytutu Behawiorystyki im. Maxa Plancka donoszą, że w zimie krety zmniejszają objętość mózgu o 11%, a do lata zwiększa się on o 4%.
Kret europejski jest zatem kolejnym gatunkiem ssaka, u którego występuje fenomen znany jako zjawisko Dehnela. Jednak niemieccy naukowcy zrobili coś więcej, niż tylko powiększenie katalogu takich zwierząt. Przyjrzeli się też mechanizmom ewolucyjnym, w ramach których wytworzył się ten niezwykły mechanizm oszczędzania energii.
Uczeni porównali krety żyjące w różnych warunkach klimatycznych i stwierdzili, że mechanizm kurczenia mózgu jest napędzany raczej przez niskie temperatury, niż przez same niedobory pożywienia. Zmniejszenie tkanki mózgowej pozwala na zmniejszenie poboru energii i przetrwanie chłodów.
Zjawisko Dehnela zostało opisane w latach 50., kiedy zauważono, że czaszki ryjówek są mniejsze zimą, a większe latem. W 2018 Dechmann wraz z kolegami udowodniła, że takie zmiany zachodzą przez całe życie zwierzęcia i wykazała, iż mają one miejsce też u gronostajów i łasic. Wszystkie wymienione gatunki łączy bardzo wymagając metabolizm.
Ich metabolizm działa na najwyższych obrotach i są aktywne przez cały rok w chłodnym klimacie. Ich organizmy są jak silniki Porscha z turbodoładowaniem. Spalają zapasy energii w ciągu godzin, wyjaśnia Dechmann.
Obkurczenie wymagających energetycznie narządów, takich jak mózg, pozwala zwierzętom zmniejszyć zapotrzebowanie na energię. Rozumieliśmy, że zjawisko Dehnela pozwala zwierzętom przetrwać trudne czasy. Nie rozumieliśmy jednak, co było prawdziwym wyzwalaczem środowiskowym, napędzającym ten proces, wyjaśniają uczeni.
Uczeni zmierzyli przechowywane w muzeach czaszki kretów europejskich oraz kretów iberyjskich i na tej podstawie zbadali, jak zmieniają się one wraz z porami roku. Odkryli, że w listopadzie czaszka kreta europejskiego kurczy się o 11%, a wiosną zwiększa się o 4%. U kreta iberyjskiego jej rozmiar się nie zmieniał.
Na tej podstawie stwierdzili, że czynnikiem wyzwalającym proces zmniejszania i powiększania czaszki jest temperatura, a nie dostępność pożywienia. Gdyby to była kwestia tylko pożywienia, to czaszki kretów europejskich powinny zmniejszać się zimą, a kretów iberyjskich latem, gdy z powodu upałów zmniejsza się dostęp do pożywienia, mówi Dechmann.
Naukowcy mają nadzieję, że poznanie mechanizmu zmian wielkości tkanki mózgowej i tkanki kostnej ułatwi nam badania nad chorobą Alzheimera czy osteoporozą.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Unikatowa metoda stymulacji mózgu naśladująca sposób, w jaki tworzymy wspomnienia, wydaje się poprawiać zdolność ludzi do zapamiętywania nowych informacji. Pierwsze eksperymenty sugerują, że ta prototypowa „proteza pamięci” nie tylko pomaga ludziom cierpiącym na zaburzenia negatywnie wpływające na zdolność do zapamiętywania, ale działa u nich bardziej efektywnie, niż u zdrowych. Być może w przyszłości bardziej zaawansowana wersja takiej protezy będzie pomagała osobom, które utraciły pamięć w wyniku urazu czy chorób neurodegeneracyjnych.
Profesor Sam Deadwyler z Wake Forest Baptist wraz z zespołem od ponad 20 lat pracuje nad technologią naśladowania procesów zachodzących w hipokampie, kluczowej strukturze mózgu, która bierze udział w tworzeniu pamięci krótkotrwałej i przenoszeniu informacji z pamięci krótkotrwałej do długotrwałej. Naukowcy postanowili wykorzystać elektrody wszczepiane do mózgu, by zrozumieć wzorce aktywności elektrycznej pojawiające się podczas zapamiętywania, a następnie wykorzystać te same elektrody do sztucznego stworzenia takich wzorców. Badania prowadzono na zwierzętach oraz na ochotnikach, którzy mieli wszczepione elektrody w ramach leczenia epilepsji.
Bliski współpracownik profesora Deadwylera, doktor Rob Hampson wraz z kolegami z Wake Forest University School of Medicine przeprowadzili eksperymenty nad praktycznym wykorzystaniem wspomnianych badań. Znaleźli 24 ochotników z elektrodami wszczepionymi z powodu epilepsji. Część z tych osób miała też uszkodzenia mózgu.
Wolontariusze brali udział w testach pamięci. Każdemu z nich na ekranie komputera pokazano obrazek. Po pewnym czasie widzieli ten sam obrazek, ale w towarzystwie innych. Ich zadaniem było wskazanie, który z obrazków widzieli już wcześniej. Ten test pamięci krótkoterminowej powtórzono 100-150 razy.
Kolejny test, tym razem pamięci długoterminowej, rozpoczęto 15–90 minut po zakończeniu pierwszego. Tym razem badani widzieli na ekranie 3 obrazki i proszono ich, by wskazali ten, który wydaje im się znajomy.
Oba testy powtórzono dwukrotnie. Za pierwszym razem, by zarejestrować aktywność elektryczną w hipokampie. Za drugim razem podczas testu elektrody stymulowały mózgi badanych, korzystając z wcześniej zarejestrowanego wzorca. Wzorzec ten był inny w przypadku każdej z osób.
Naukowcy zauważyli, że proteza pamięci pozwalała na uzyskanie lepszych wyników w teście pamięci. Badani znacznie lepiej zapamiętywali, gdy w czasie testu ich mózgi były stymulowane przez elektrody według wzorca zarejestrowanego w czasie pierwszego testu. Badani uzyskiwali od 11 do 54 procent lepsze wyniki. Największa poprawa zaszła u tych osób, które na początku eksperymentów miały najpoważniejsze problemy z pamięcią.
Wszystkim uczestnikom eksperymentu elektrody usunięto po tym, jak ich lekarze zakończyli badania związane z dręczącą ich epilepsją. Jednak autorzy protezy pamięci mają nadzieję, że mimo to pacjenci będą odczuwali pozytywne skutki eksperymentu. Teoretycznie bowiem stymulacja elektryczna, jaką otrzymali, może wzmocnić połączenia pomiędzy neuronami w ich hipokampach.
Być może w przyszłości udoskonalona proteza pamięci będzie szeroko używana, by pomóc ludziom z różnymi zaburzeniami. Pierwszymi kandydatami do tego typu leczenia będą zapewne osoby z urazami mózgu. Pomoc osobom z urazami hipokampu powinna być łatwiejsza niż osobom z chorobami neurodegeneracyjnymi, gdyż te ostatnie zwykle uszkadzają wiele regionów mózgu. Zanim jednak takie urządzenia powstaną, musimy znacznie więcej dowiedzieć się o badaniu mózgu i rozwiązać wiele problemów technicznych.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Pięćdziesięcioczteroletnia pacjentka przeszła w Uniwersyteckim Szpitalu Klinicznym (USK) we Wrocławiu pionierską w skali kraju operację jednoczesnej retransplantacji serca i transplantacji nerki. Po 3 miesiącach w środę (31 sierpnia) pani Małgorzata została wypisana do domu.
Do problemów z sercem dołączyła się niewydolność nerek
Pierwszy przeszczep serca pacjentka przeszła jesienią 2000 r. Niestety, rozpoznano u niej przewlekłe odrzucenie przeszczepu - waskulopatię naczyń wieńcowych. Jako że stan chorej stale się pogarszał, została zakwalifikowana do retransplantacji serca.
W międzyczasie u pani Małgorzaty rozwinęła się niewydolność nerek i przez ostatnie 1,5 roku trzeba ją było dializować. Ponieważ pojawiła się konieczność kolejnego zabiegu - przeszczepu nerki - lekarze uznali, że dla pacjentki najkorzystniejsze będzie, by oba zabiegi przeprowadzić jednocześnie, przeszczepiając narządy od jednego dawcy.
Mąż pacjentki opowiada, że przed zabiegiem stan pani Małgorzaty był bardzo zły. Miała problem nie tylko z wykonywaniem najprostszych czynności domowych, ale i z poruszaniem czy zasłabnięciami.
Interdyscyplinarne wyzwanie
Gdy znalazł się odpowiedni dawca, 25 maja odbyła się operacja. Najpierw przeszczepiono serce, a po chwili przerwy nerkę. Łącznie operacja trwała ok. 6-7 godz.
Zabieg był skomplikowany. Przeprowadzono retransplantację serca i transplantację nerki, a trzeba zaznaczyć, że trudno jest przeszczepić serce przy niefunkcjonujących nerkach i odwrotnie – nerki przy niewydolnym sercu [...] – podkreśliła prof. dr hab. Oktawia Mazanowska, kierowniczka Oddziału Transplantacji Nerek.
To było ogromne wyzwanie dla wszystkich zespołów, najlepszy przykład interdyscyplinarnej działalności, jaka jest możliwa w szpitalu. Pacjentka leżała na naszym oddziale dość długo, 6 tygodni, zmagaliśmy się z perturbacjami wynikającymi z problemów wielonarządowych [serce dość szybko się przyjęło, ale nerka długo nie chciała pracować], ale ostatecznie opuściła go w bardzo dobrym stanie - dodał prof. dr hab. Waldemar Goździk, kierownik Kliniki Anestezjologii i Intensywnej Terapii.
Współpraca podczas i po zabiegu
Dr hab. Dorota Kamińska z Kliniki Nefrologii i Medycyny Transplantacyjnej wyjaśnia, że ścisła pooperacyjna współpraca między klinikami jest niezbędna choćby dlatego, że pewne leki, które dobrze działają na serce, źle wpływają na nerki, a te, które sprzyjają nerkom, mogą czasem z kolei obciążać serce. Trzeba więc stale monitorować i na bieżąco dostosowywać lekoterapię.
Szacuje się, że w kompleksowe zorganizowanie zabiegu transplantacji serca zaangażowanych może być w sumie nawet ponad 100 osób. W przypadku zabiegu jednoczasowej retransplantacji i transplantacji – jest ich znacznie więcej - wyliczono w komunikacie USK.
Pani Małgorzata będzie pozostawać pod opieką wrocławskiego ośrodka.
Rośnie liczba przeszczepów jednoczasowych
Specjaliści podkreślają, że coraz więcej osób z niewydolnością serca ma problem z nerkami, dlatego na całym świecie rośnie liczba przeszczepów jednoczasowych. W Stanach Zjednoczonych rocznie przeprowadza się ok. 150 takich zabiegów.
By takie operacje mogły się w ogóle odbywać, musi się znaleźć odpowiedni dawca. Z tego powodu bardzo istotna jest edukacja społeczna dot. donacji narządów - mówi Mateusz Rakowski, koordynator ds. transplantacji serca.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Na całym świecie miliony osób mają problemy ze wzrokiem lub całkowicie go utraciły z powodu chorób rogówki. Często jedyną metodą na odzyskanie wzroku jest w takich wypadkach przeszczep tego narządu. Niestety, brakuje dawców i większość potrzebujących nigdy nie otrzymuje przeszczepu. Może się to jednak zmienić dzięki sztucznym rogówkom wytworzonym z kolagenu ze świńskiej skóry.
Na łamach Nature Biotechnology opisano wyniki badania pilotażowego przeprowadzonego w Iranie i Indiach, w ramach którego 20 pacjentom przeszczepiono sztuczną rogówkę. Wszyscy odzyskali wzrok.
Uzyskane wyniki pokazują, że możliwe jest opracowanie biomateriału, który spełnia wszystkie kryteria stawiane przed implantami dla ludzi, który może być masowo produkowany i przechowywany nawet przez 2 lata, a to oznacza, że może z niego skorzystać wiele osób cierpiących na problemy ze wzrokiem. To może rozwiązać problem braku rogówek do przeszczepu i dać nadzieję na leczenie innych chorób oczu, mówi profesor Neil Lagali z Linköping University. Autorami programu pilotażowego są naukowcy ze szwedzkiej uczelni, firmy LinkoCare Life Sciences AB oraz Uniwersytetu Medycznego w Teheranie, Wszechindyjskiego Instytutu Nauk Medycznych i Uniwersytetu Medycznego w Tabriz w Iranie.
W badaniu wzięło udział 20 pacjentów, z których 14 straciło wzrok z powodu zaawansowanego stożka rogówki, a 6 było u progu utraty wzroku przez tę chorobę. Po operacji osoby te nie tylko odzyskały wzrok, ale przez kolejne dwa lata nie pojawiły się u nich żadne komplikacje. Po przeszczepie pacjenci przez 8 tygodni przyjmowali krople do oczu, które zapobiegały odrzuceniu sztucznej rogówki. To dodatkowy sukces, gdyż po przeszczepie naturalnej rogówki leki immunosupresyjne muszą być przyjmowane przez lata. Jakby tego było mało, u trzech pacjentów z Indii, którzy przed zabiegiem byli całkowicie niewidomi, uzyskano normalną ostrość widzenia 20/20. Natomiast u 14 początkowo niewidomych pacjentów stwierdzono średnią ostrość widzenia na poziomie 20/36.
Wszczepione rogówki wykonano z kolagenu ze świńskiej skóry, która jest produktem odpadowym w przemyśle spożywczym. To oznacza, że materiał taki jest łatwo dostępny i tani. Wytworzone z niego rogówki mogą być przechowywane do dwóch lat. To ich kolejna zaleta, gdyż rogówki naturalne nadają się do użycia jedynie przez dwa tygodnie.
Kolejne korzyści niesie ze sobą sama procedura przeszczepiania sztucznej rogówki. W naszej metodzie nie trzeba usuwać rogówki pacjenta. Wykonuje się niewielkie nacięcie, przez które wsuwa się implant, wyjaśnia profesor Lagali. Nacięcie wykonuje się laserem, chociaż możliwe jest też użycie prostszych narzędzi chirurgicznych. Co więcej, wszczepionej rogówki nie trzeba przyszywać. Ta prostota zabiegu powoduje, że przeszczepy sztucznej rogówki mogłyby być przeprowadzane w mniejszych, gorzej wyposażonych ośrodkach medycznych.
Autorzy badań zastrzegają, że konieczne są szerzej zakrojone testy kliniczne nowej metody. Oni zaś skupią się teraz na zbadaniu, czy ich technologię można wykorzystać do leczenia szerszej gamy chorób oczu oraz czy sztuczne soczewki można będzie zindywidualizować, uzyskując w ten sposób większą efektywność.
Szacuje się, że obecnie na całym świecie około 12,7 miliona osób cierpi na choroby, które można wyleczyć za pomocą przeszczepu rogówki. Transplantacji tego organu doczeka tylko 1 na 70 potrzebujących. Wzrok z powodu chorób rogówki traci 1 milion osób rocznie. Szczególnie trudna sytuacja panuje w krajach o średnich i niskich dochodach. Ponad połowa światowej populacji nie ma w ogóle dostępu do tego typu usługi medycznej. Dlatego też opracowanie taniej skutecznej i łatwo dostępnej sztucznej rogówki, której wszczepienie można przeprowadzić w stosunkowo prosty sposób, może być ratunkiem dla milionów ludzi.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Dzięcioł uderzający dziobem o drzewo z wielką siłą, prędkością i częstotliwością w jakiś sposób nie odczuwa negatywnych skutków swoich działań. Specjaliści, zastanawiający się, w jaki sposób mózg ptaka znosi te uderzenia, mówią o specjalnej konstrukcji czaszki lub o długim owiniętym wokół czaszki języku, co ma łagodzić wstrząsy. Autorzy najnowszej analizy twierdzą jednak, że nic takiego nie ma miejsca.
Wielu badaczy zakłada, że musi istnieć jakiś mechanizm absorpcji siły uderzenia, gdyż jeśli my byśmy zrobili coś takiego, to byłby on nam potrzebny, mówi Thomas Roberts, biomechanik z Brown University, który nie był zaangażowany w najnowsze badania.
Gdy nisko pochylony zawodnik futbolu amerykańskiego wpada na przeciwnika, jego głowa się zatrzymuje, ale mózg porusza się nadal, dochodzi do jego kompresji. Czasem może dojść w ten sposób do uszkodzenia. Tymczasem dzięcioł może tysiące razy dziennie uderzać dziobem w drzewo z przyspieszeniem trzykrotnie większym niż to, które pozbawiłoby człowieka przytomności i nie odnosi przy tym obrażeń.
Pomimo braku dowodów biologicznych na znaczącą absorpcję siły uderzenia, inżynierowie wykorzystują morfologię czaszki dzięciołów jako wzór do budowy hełmów. Tymczasem hipoteza o absorbowaniu uderzenia przez czaszkę nie tylko nie została zbadana w naturze, ale jest też kontrowersyjna. Mielibyśmy tutaj bowiem do czynienia z paradoksem, polegającym na tym, że dzięciołowi zależy, by przykładać dużą siłę do drzewa. Gdyby siła uderzeń była absorbowana, dzięcioł musiałby uderzać jeszcze mocniej, by osiągnąć pożądane efekty. Jako że możemy przypuszczać, iż silne wybiórcze oddziaływanie na drzewo prawdopodobnie usprawniało działania dzięcioła w toku ewolucji, jak jednocześnie miałaby wyewoluować cecha ograniczająca to oddziaływanie, czytamy w artykule pod wiele mówiącym tytułem Woodpeckers minimize cranial absorption of shocks [PDF] opublikowanym na łamach Cell. Current Biology.
Autorzy nowej analizy, w tym Sam Van Wassenbergh z Uniwersytetu w Antwerpii, postanowili przede wszystkim sprawdzić hipotezę jakoby pomiędzy dziobem dzięcioła a jego mózgiem istniał mechanizm absorpcji siły wstrząsu, który powodowałby, że wytracanie prędkości przez mózg jest znacznie łagodniejsze niż wytracanie prędkości przez dziób uderzający w drzewo. Za pomocą szybkiej kamery nagrali sześć żyjących w ptaszarniach dzięciołów należących do trzech gatunków (2 dzięcioły czarne, 2 dzięcioły długoszyje oraz 2 dzięcioły duże). Następnie wykorzystali analizę poklatkową do śledzenia pozycji dwóch znaczników umieszczonych na dziobie każdego zwierzęcia, jednego na oku oraz, w przypadku dzięcioła długoszyjego, kropki narysowanej tuż za okiem. Jako, że oczy są ciasno umieszczone w oczodołach, które znajdują się pomiędzy gąbczastym fragmentem czaszki z przodu, a tylną częścią czaszki, wytracanie prędkości przez oko jest dobrym przybliżeniem wytracania prędkości przez tylną część mózgu, stwierdzili autorzy badań.
Analizy wykazały, że podczas uderzania obszar łączący dziób z okiem jest sztywny. Co więcej, u dzięciołów czarnych i jednego dzięcioła dużego mediana wytracania prędkości przez oko nie różniła się znacząco od mediany wytracania prędkości przez dziób, a u dzięciołów długoszyich i jednego dzięcioła dużego oko znacznie bardziej gwałtownie wytracało prędkość niż dziób. Analiza obu znaczników na dziobie pokazała zaś, że absorpcja siły uderzenia jest w nim albo pomijalnie mała (zjawisko takie zanotowano u jednego dzięcioła czarnego), albo też nie zachodzi.
Badania wskazują zatem, że w czasie kucia głowa dzięciola działa jak sztywny młot. Ich autorzy uważają, że gąbczaste fragmenty czaszki dzięciołów nie służą do absorbowania siły uderzenia i ochrony mózgu poprzez elastyczne deformowania się, a ich budowa ma służyć ochronie samej czaszki przed rozpadnięciem się od uderzeń.
Van Wassengergh i jego koledzy piszą, że przeprowadzone symulacje ciśnień wewnątrzczaszkowych potwierdzają teorię Gibsona mówiącą, że taki system może działać bez specjalnych mechanizmów ochrony przed uszkodzeniami mózgu. Sądzą, że w toku ewolucji u dzięciołów pojawiły się odpowiednie rozmiary głowy, ograniczenie maksymalnej prędkości uderzenia oraz umiejętność wyboru drzew o odpowiedniej twardości. Nie wykluczają też istnienia dodatkowych środków ochronnych jak mechanizmy naprawy uszkodzeń mózgu, odpowiednia kompresja żył w szyi celem zwiększenia ciśnienia krwi w mózgu czy manipulowanie przepływem płynu mózgowo-rdzeniowego.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.