Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Grasiczne komórki nabłonkowe - gdy da się je wydajnie pozyskiwać, można zapobiegać odrzuceniu przeszczepu
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Zespół profesora Jakoba Hanny z Instytutu Weizmanna stworzył z komórek macierzystych kompletne modele ludzkich embrionów i prowadził ich rozwój poza macicą przez 8 dni. Embriony posiadały wszystkie struktury charakterystyczne dla naturalnie powstałych 14-dniowych embrionów, w tym łożysko, pęcherzyk żółtkowy, kosmówkę i inne tkanki potrzebne do odpowiedniego wzrostu. To znaczące osiągnięcie, gdyż to, co udawało się dotychczas uzyskać z ludzkich komórek macierzystych nie mogło być uznawane za prawdziwe modeli embrionów, gdyż nie posiadało niemal żadnych struktur niezbędnych do rozwoju embrionalnego.
Modele embrionu uzyskane przez zespół Hanny posłużą nie tylko do badań nad słabo poznanym najwcześniejszym etapem rozwoju człowieka. A to ten etap jest w wielu momentach kluczowy. W siódmym dniu po zapłodnieniu rozwijający się zarodek zagnieżdża się w macicy, a już 3-4 tygodnie później wykształcają się zawiązki wszystkich narządów. Wszystko rozgrywa się w pierwszym miesiącu, przez pozostałych osiem miesięcy płód głównie rośnie, mówi Hanna. Jednak ten pierwszy miesiąc to dla nas w dużej mierze tajemnica. Nasze embriony stworzone z komórek macierzystych pozwolą na badanie tego okresu w sposób łatwy i etyczny. Rozwój modelowego embrionu bardzo przypomina rozwój prawdziwego ludzkiego embrionu, szczególnie rozwój różnych jest struktur, dodaje uczony.
Zespół Hanny korzystał z doświadczeń zdobytych podczas prac na mysim embrionem w komórek macierzystych. W przypadku ludzkiego embrionu naukowcy również nie skorzystali ani z zapłodnionego jaja, ani z macicy. Użyli pluripotencjalnych komórek macierzystych, które mogą różnicować się w wiele – ale nie wszystkie – typów komórek. Część z wykorzystanych komórek pobrali ze skóry dorosłego człowieka, część pochodzi zaś z linii komórkowych od lat hodowanych w laboratorium.
Następnie wykorzystali opracowaną przez siebie metodę reprogramowania zmieniając je w komórki na wcześniejszym etapie życia, które mogą różnicować się w dowolny typ komórek. Ten etap odpowiada 7-dniowemu zarodkowi, takiemu, który właśnie zagnieżdża się w macicy.
Naukowcy podzielili pozyskane przez siebie komórki na trzy grupy. Ta, która miała rozwinąć się w embrion pozostała bez zmian. Pozostałe dwie grupy poddano działaniu odpowiednich środków chemicznych – bez modyfikacji genetycznych – po to, by rozwinęły się tkanki potrzebne do utrzymania embrionu przy życiu – łożysko, pęcherzyk żółtkowy i kosmówkę. Po wymieszaniu komórek w odpowiednim zoptymalizowanym środowisku, doszło do spontanicznej samoorganizacji i około 1% z nich utworzył embrion. Embrion z definicji sam się rozwija. Nie trzeba mu mówić, co ma robić. Wystarczy uwolnić zakodowany wewnątrz potencjał. Kluczowym elementem jest wymieszanie odpowiednich komórek na samym początku. Gdy się to zrobi, embrion samodzielnie zaczyna się rozwijać, mówi Hanna. Po uzyskaniu embrionu naukowcy przez 8 dni rozwijali go poza macicą, uzyskując etap rozwoju odpowiadający 14-dniowemu zarodkowi.
Gdy naukowcy porównali wewnętrzną organizację swojego modelu z ilustracjami i wynikami badań anatomicznych dostępnych w atlasach z lat 60., zauważyli olbrzymie podobieństwa. Ich model zawierał każdą znaną strukturę, znajdowała się ona w odpowiednim miejscu, miała prawidłowe rozmiary i kształt. Embrion wydzielał nawet odpowiednie hormony. Gdy naukowcy je pobrali i umieścili na komercyjnym teście ciążowym, uzyskali wynik dodatni.
Wiele wad rozwojowych pojawia się w pierwszych tygodniach życia zarodka, gdy kobieta jeszcze nie wie, że jest w ciąży. Stworzony w Izraelu model pozwoli na poszukiwanie zarówno sygnałów świadczących o prawidłowym, jak i nieprawidłowym rozwoju. Już teraz naukowcy zauważyli, że jeśli do 10 dnia po zapłodnieniu embrion nie zostanie otoczony komórkami tworzącymi łożysko, jego struktury zewnętrzne, jak pęcherzyk żółtkowy, nie rozwijają się prawidłowo.
Naukowcy poinformowali też, że na etapie odpowiadającym 7. dniu po zapłodnieniu model składał się ze 120 komórek, a jego średnica wynosiła 0,1 mm. Na etapie 14. dnia był on złożony z około 2500 komórek i mierzył 0,5 mm.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wiele osób nie akceptuje teorii ewolucji. Powszechnie uważa się, że czynnikiem najsilniej wpływającym na jej odrzucenie jest religijność. Włosko-brazylijski zespół naukowy przeprowadził badania na temat poziomu akceptacji teorii ewolucji wśród uczniów w wieku 14–16 lat, biorąc pod uwagę nie tylko ich religię, ale również inne czynniki społeczno-kulturowe, jak narodowość, postrzeganie nauki czy poziom dochodów.
Badani mieli za zadanie zgodzić się lub nie zgodzić z szeregiem stwierdzeń dotyczących znaczenia skamieniałości, wieku Ziemi czy pochodzenia gatunków. Były to stwierdzenia takie jak: „Ziemia powstała 4,5 miliarda lat temu”, „Ludzie pochodzą od innych gatunków naczelnych” czy „Różne organizmy mogą mieć wspólnego przodka”.
Analiza statystyczna wyników wykazała, że religia wcale nie była najsilniejszym czynnikiem decydującym o stosunku do teorii ewolucji. Znacznie większe znaczenie miała narodowość. Okazało się bowiem, że włoscy katolicy częściej akceptowali teorię ewolucji niż katolicy brazylijscy, a wzorzec odpowiedzi wśród brazylijskich katolików był podobny do wzorca odpowiedzi brazylijskich protestantów.
Rozdźwięk pomiędzy włoskimi a brazylijskimi katolikami był większy, niż między brazylijskimi katolikami a protestantami należącymi do różnych Kościołów. Włoscy katolicy w większym stopniu akceptowali ewolucję i lepiej ją rozumieli niż katolicy brazylijscy. Głównymi czynnikami wpływającymi na akceptację dla pracy Darwina były narodowość, system edukacji, poziom dochodów, kapitał kulturowy rodziny i społeczne nastawienie względem nauki. Oba kraje są zamieszkane przez katolicką większość, jednak istnieją między nimi duże różnice kulturowe i społeczne powiązane z takimi czynnikami jak edukacja, mówi główny autor badań, profesor Nelio Bizzo z Uniwersytetu w São Paulo.
Takie wnioski wspiera chociażby fakt, że teoria ewolucji jest kontrowersyjna zarówno wśród wierzących, jak i niewierzących, a np. w ostatniej dekadzie w USA wzrosła akceptacja dla teorii ewolucji, a główną rolę zdaje się odgrywać edukacja.
Uczony przypomina, że np. badania przeprowadzone wśród europejskich uczniów liceów wykazały, że religia jest najważniejszym czynnikiem akceptacji bądź nie teorii ewolucji. Różnice w uzyskanych wynikach mogą wynikać z różnych metod. Jak wyjaśnia Bizzo, większość badań tego typu wykorzystuje kwestionariusze ze skalą Likerta, w której badani udzielają odpowiedzi na 5-stopniowej skali od „zdecydowanie nie zgadzam się”, przez "raczej się nie zgadzam” po „zdecydowanie się zgadzam”. Zatem pytani o to, czy zgadzają się, że Ziemia powstała 4,5 miliarda lat temu, mogliby odpowiedzieć, że „raczej się nie zgadzają”.
Problem w tym, że ten instrument przypisuje wiele nieprecyzyjnych odpowiedzi do faktów naukowych. Zróżnicowanie odpowiedzi może prowadzić do nieprecyzyjnego wyliczenia danych. Dlatego też w tego typu kwestionariuszach lepiej zawrzeć tylko odpowiedzi „tak” i „nie”, uważa Bizzo. Jego zdaniem skala Likerta w ogóle nie powinna być używana do badań nad stwierdzeniami naukowymi.
Ważnym jest, by pamiętać, że nasze badania oddają tylko niewielki fragment rzeczywistości, gdyż poglądy i wartości zmieniają się bardzo szybko, nawet w grupach religijnych. Na przykład poziom akceptacji dla teorii ewolucji znacznie zwiększył się wśród członków niektórych konserwatywnych Kościołów chrześcijańskich. Jednocześnie jednak widoczna jest też zmiana w przeciwnym kierunku. Antyewolucyjne grupy i Kościoły zwiększają swoje wpływ na całym świecie, w tym w Brazylii, podsumowuje Bizzo.
« powrót do artykułu -
przez 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 -
przez 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 -
przez KopalniaWiedzy.pl
Serce nie jest w stanie regenerować się po uszkodzeniu. Dlatego dla kardiologii i kardiochirurgii ważne są wysiłki specjalistów z dziedziny inżynierii tkankowej, którzy usiłują opracować techniki regeneracji mięśnia sercowego, a w przyszłości stworzyć od podstaw całe serce. To jednak trudne zadanie, gdyż trzeba odtworzyć unikatowe struktury, przede wszystkim zaś spiralne ułożenie komórek. Od dawna przypuszcza się, że to właśnie taki sposób organizacji komórek jest niezbędny do pompowania odpowiednio dużej ilości krwi.
Bioinżynierom z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences udało się stworzyć pierwszy biohybrydowy model komory ludzkiego serca ze spiralnie ułożonymi komórkami serca i wykazać przy tym, że przypuszczenia były prawdziwe. To właśnie takie spiralne ułożenie komórek znacząco zwiększa ilość krwi przepompowywanej przy każdym uderzeniu serca. To ważny krok, który przybliża nas do ostatecznego celu, jakim jest zbudowanie od podstaw serca zdatnego do transplantacji, mówi profesor Kit Parker, jeden z głównych autorów badań. Z ich wynikami możemy zapoznać się na łamach Science.
Fundamenty dla obecnych osiągnięć amerykańskich naukowców położył 350 lat temu angielski Richard Lower. Lekarz, wśród którego pacjentów znajdował się król Karol II, jako pierwszy zauważył i opisał w Tractatus de Corde, że włókna mięśnia sercowego ułożone są w kształt spirali. Przez kolejne wieki naukowcy coraz więcej dowiadywali się o sercu, jednak badanie spiralnego ułożenia jego komórek było bardzo trudne. W 1969 roku Edward Sallin z Wydziału Medycyny University of Alabama wysunął hipotezę, że to właśnie spiralne ułożenie komórek pozwala sercu na tak wydajną pracę. Jednak zweryfikowanie tej hipotezy nie było łatwe, gdyż bardzo trudno jest zbudować serca o różnych geometriach i ułożeniu włókien.
Naszym celem było zbudowanie modelu, na którym będziemy w stanie zweryfikować hipotezę Sallina i badać znaczenie spiralnej struktury włókien, stwierdza John Zimmerman z SEAS.
Naukowcy opracowali metodę o nazwie Focused Rotary Jet Spinning (FRJS). Urządzenie działa podobnie do maszyny produkującej watę cukrową. Znajdujący się w zbiorniku płynny biopolimer wydobywa się z niego przez niewielki otwór, wypychany na zewnątrz przez siły odśrodkowe działające na obracający się zbiornik. Po opuszczeniu zbiornika, z biopolimeru odparowuje rozpuszczalnik i materiał utwardza się, tworząc włóka. Odpowiednią formę włóknom nadaje zaś precyzyjnie kontrolowany strumień powietrza. Dzięki manipulowaniu tym strumieniem, można nadać włóknom odpowiednią strukturę, naśladującą strukturę włókien mięśnia sercowego. Dzięki FRJS możemy precyzyjnie odtwarzać złożone struktury, tworząc jedno- a nawet czterokomorowe struktury, dodaje Hubin Chang.
Gdy już w ten sposób odpowiednie struktury zostały utkane, na takie rusztowanie naukowcy nakładali na nie szczurze komórki mięśnia sercowego lub ludzkie komórki macierzyste uzyskane z kardiomiocytów. Tydzień później rusztowanie było pokryte wieloma warstwami kurczących się i rozkurczających komórek serca, których ułożenie naśladowało ułożenie włókien biopolimeru.
Naukowcy stworzyli dwie architektury komór serca. Jedną o spiralnie ułożonych włóknach, drugą o włókach ułożonych okrężnie. Następnie porównali deformację komory, tempo przekazywania sygnałów elektrycznych oraz ilość krwi wyrzucanej podczas skurczu. Okazało się, że komora o promieniście ułożonych włókach pod każdym z badanych aspektów przewyższa tę o ułożeniu okrężnym.
Co więcej, uczeni wykazali, że ich metoda może być skalowana nie tylko do rozmiarów ludzkiego serca, ale nawet do rozmiarów serca płetwala karłowatego. Z większymi modelami nie prowadzili testów, gdyż wymagałoby to zastosowania miliardów kardiomiocytów.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.