Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Funkcjonalizowane nanocząstki złota pomagają zapobiegać śmierci neuronów

Recommended Posts

Międzynarodowy zespół naukowców opracował funkcjonalizowane peptydami nanocząstki złota, które pozwalają ograniczyć śmierć neuronów będącą wynikiem zbyt dużego pobudzenia (hiperekscytacji). Autorzy badań podkreślają, że nadmierna stymulacja komórek nerwowych przez kwas glutaminowy (glutaminian, GLU) może doprowadzić do ich uszkodzenia i śmierci. Zjawisko to, zwane ekscytotoksycznością, występuje w wielu chorobach neurozapalnych i neurodegeracyjnych, m.in. alzheimerze.

Nadmierna stymulacja receptorów glutaminergicznych może wywołać niekontrolowany napływ jonów Ca2+ do wnętrza komórki. W warunkach fizjologicznych jony wapnia pełnią rolę ważnego przekaźnika (wyzwalają szereg procesów). Jeśli ich napływ jest jednak nadmierny, dochodzi do wspomnianej hiperekscytacji neuronu, a konsekwencją ekscytotoksyczności jest w bardzo wielu przypadkach programowana śmierć komórki, czyli apoptoza. Wysokie stężenie wapnia w neuronie po stymulacji receptorów glutaminianergicznych uruchamia kolejne procesy prowadzące do jego zniszczenia: 1) aktywację enzymów zależnych od jonów wapnia (m.in. kinaz białkowych, proteaz czy endonukleaz), 2) aktywację syntazy tlenku azotu, 3) dysfunkcję mitochondriów oraz 4) generowanie wolnych rodników.

Nadmierna aktywacja neuronu prowadzi do zwiększonego zapotrzebowania energetycznego przy ograniczonych możliwościach jej produkcji. Deficyt energetyczny skutkuje uszkodzeniem mitochondriów i śmiercią neuronów.

Funkcjonalizowane peptydami nanocząstki złota zaprojektowano i przygotowano w IIT-Istituto Italiano di Tecnologia w Lecce. Pozwalają one na wybiórcze hamowanie ekstrasynaptycznych (pozasynaptycznych) receptorów glutaminergicznych. Jak tłumaczą naukowcy, wielkość nanocząstek skutkuje blokowaniem wyłącznie receptorów zlokalizowanych pozasynaptycznie. Dzięki temu zachowana zostaje prawidłowa neurotransmisja, a jednocześnie można uniknąć nadmiernej aktywacji prowadzącej do śmierci neuronów.

Mechanizm molekularny leżący u podłoża neuroochronnego działania nanocząstek określono podczas prac eksperymentalnych prowadzonych przez Pierluigiego Valente z Uniwersytetu w Genui oraz grupę Fabia Benfenatiego z Centro NSYN-IIT w Genui.

Wyniki badań będzie można wykorzystać podczas rozwijania metod terapii chorób neurologicznych przebiegających z nadmiernym uwalnianiem GLU. Możliwość blokowania receptorów pozasynaptycznych, które przede wszystkim odpowiadają za śmierć komórek, bez oddziaływania na transmisję synaptyczną pozwala myśleć o pozbawionej skutków ubocznych terapii celowanej.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii stworzyli kontrolowane światłem koniugaty srebrnych nanocząstek i mikroRNA; miRNA są 18-23-nukleotydowymi jednoniciowymi sekwencjami niekodującego RNA, które łącząc się komplementarnie do końca 3' mRNA, blokują translację białek, w tym przypadku komórek nowotworowych. Wskutek tego komórki nowotworowe umierają.
      Jak tłumaczą autorzy badania, którego wyniki ukazały się w piśmie Biomaterials, gryzoniom podawano dożylnie egzogenny miR-148b, by wywołać apoptozę keratynocytów wykazujących ekspresję Ras oraz komórek mysiego raka kolczystokomórkowego (unikano przy tym cytotoksyczności dla niezmienionych keratynocytów).
      Warto dodać, że cząsteczki Ras są rodziną białek wiążących się z GTP, które należą do najczęściej zmutowanych genów w nowotworach człowieka.
      Gdy nanocząstki nagromadziły się w okolicy guza, prowadzono naświetlanie okolicy zmiany nowotworowej lampą LED emitującą światło o długości fali rzędu 450 nm. Skutkowało to oddzieleniem mikroRNA od nośnika. Zabieg ten prowadził do szybkiego i trwałego zmniejszenia objętości guza o 92,8%, a także rekrutacji limfocytów T.
      Ta metoda dostarczania zapewnia swoistość czasową i przestrzenną. Zamiast podawać mikroRNA systemowo i wywoływać skutki uboczne, można stosując naświetlanie, dostarczać mikroRNA do konkretnego rejonu tkanki w specyficznym czasie - wyjaśnia prof. Adam Glick.
      Prof. Daniel Hayes dodaje, że swoistość czasowa i przestrzenna terapii ma wielkie znaczenie w przypadku leczenia nowotworów. MikroRNA działa bardzo różnie na różne typy tkanek, co może prowadzić do niechcianych skutków ubocznych i toksyczności. Dostarczając i aktywując mikroRNA tylko w okolicy guza, można ograniczyć te zjawiska i zwiększyć ogólną skuteczność terapii.
      Stosując tę metodę, Yiming Liu była w stanie wykazać, że w grupie ok. 20 myszy po zastosowaniu koniugatów nanocząstek i mikroRNA oraz naświetleniu nowotwory skóry uległy w ciągu 24-48 godzin niemal całkowitej regresji i nie odrosły.
      Liu dodaje, że mikroRNA stosowane przez jej zespół (miR-148b) reguluje szeroki zestaw genów, co sprawia, że jest szczególnie użyteczne w leczeniu heterogenicznych chorób. Ogólna skuteczność terapii może być większa, bo atakuje się liczne cele w komórce. Zmniejsza się także ryzyko rozwoju oporności, gdyż mikroRNA jest w stanie połączyć się z różnymi mRNA komórki nowotworowej, różnicując w ten sposób ścieżki, za pośrednictwem których blokuje się produkowanie przez nią białek.
      Naukowcy wyjaśniają, że za pomocą naświetlanych koniugatów nanocząstek i mikroRNA można by leczyć nowotwory jamy ustnej, układu pokarmowego i skóry (mogą to być wszelkie zmiany, które da się wystawić na oddziaływanie światła za pomocą kabla światłowodowego).
      Chcemy dalej rozwijać metodę, tak by móc ją stosować na guzach wewnętrznych, które są istotniejsze z punktu widzenia śmiertelności, np. w raku przełyku - podsumowuje Glick.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Od maja w Botswanie padło ponad 350 słoni. Niektórzy naukowcy już mówią o katastrofie. Tymczasem nikt nie potrafi wyjaśnić, dlaczego zwierzęta umierają. O masowym umieraniu słoni jako pierwsi poinformowali naukowcy z organizacji Elephants Without Borders, którzy patrolując z samolotu bagnistą deltę Okawango naliczyli 169 ciał. Podczas kolejnego przelotu, w czerwcu, stwierdzono śmierć już 356 zwierząt. Dotychczas Ministerstwo Środowiska, Ochrony Zasobów Naturalnych i Turystyki Botswany oficjalnie potwierdziło 275 zgonów.
      Przyczyna śmierci wciąż pozostaje tajemnicą. Zwierzęta mają ciosy, zatem nie padły ofiarą kłusowników. Przyczyną masowego umierania może być trucizna lub patogen. Dotychczas wykluczono wąglika, gdyż testy nie wykazały obecności bakterii w zwłokach.
      Bakteria wąglika Bacillus anthracis występuje naturalnie w glebie. Jej spory mogą pozostawać w niej nieaktywne przez dekady. Mogą być one wchłonięte przez zwierzęta podczas jedzenia trawy lub picia wody.
      To nie pierwsze przypadki masowych zgonów w regionie. Jesienią ubiegłego roku w Parku Narodowym Chobe w ciągu zaledwie 2 miesięcy padło ponad 100 słoni. Większość z nich zginęła z powodu suszy. W ciałach niektórych stwierdzono obecność wąglika.
      Obecnie wiemy, że około 70% padłych słoni znajduje się pobliżu źródeł wody. Być może więc woda ma coś wspólnego z ich śmiercią. Ponadto świadkowie mówią, że niektóre ze zwierząt przed zgonem chodziły w kółko. To zaś sugerowałoby jakiś problem neurologiczny.
      Jeśli przyjrzymy się zwłokom, zauważymy, że niektóre z nich upadły prosto na pysk, co wskazuje, że zmarły nagle. Inne z kolei umierały powoli, jak te, który chodziły w kółko. Trudno więc stwierdzić, co to za toksyna, mówi Niall McCann z organizacji National Park Rescue.
      Przyczyną mógłby być cyjanek, którym kłusownicy często trują słonie. Jednak w takich przypadkach ciała słoni są zgromadzone na jednym obszarze, gdzie wyłożono truciznę, ponadto obserwuje się padanie zwierząt żerujących na martwych słoniach. Tutaj zjawisko takie nie zachodzi.
      Chris Thouless, dyrektor kenijskiej organizacji Save the Elephants uważa, że śmierć zwierząt nastąpiła z przyczyn naturalnych. Sugeruje wirusowe zapalenie mózgu i mięśnia sercowego. To choroba przenoszona przez gryzonie. Powoduje ona problemy neurologiczne. W połowie lat 90. zabiła ona 60 słoni w Parku Narodowym Krugera z Kenii. Thouless dodaje, że niedawno w Botswanie zakończyła się susza, która mogła osłabić słonie i uczynić je bardziej podatnymi na choroby.
      W Botswanie żyje około 130 000 słoni. To więcej, niż w jakimkolwiek innym kraju w Afryce. Delta Okawango jest domem dla 15 000 zwierząt. Utrata setek słoni – a liczba zgonów może wzrosnąć jeśli przyczyna śmierci zwierząt nie zostanie odkryta – może zaszkodzić gospodarce Botswany, która z ekoturystyki czerpie nawet 12% dochodów do budżetu.
      Słonie to aktywa tego kraju. To diamenty wędrujące po delcie Okawango. Mamy tu do czynienia z katastrofą, bo widzimy kraj, który nie jest w stanie ochronić swoich najbardziej cennych zasobów, stwierdza McCann. Z opinią tą nie zgadza się Thouless, który zauważa, że dotychczas padł niewielki odsetek słoni z delty Okawango.
      Nie można wykluczyć, że liczba padłych słoni jest znacznie większa. Ostatniego przelotu nad obszarem dokonano w połowie czerwca. Naukowcy widzieli również i słonie, które padły w ostatnich dniach. Wiadomo więc, że zwierzęta zaczęły na dużą skalę umierać w maju i zjawisko to miało też miejsce w czerwcu. Kolejny patrol pozwoli stwierdzić, czy słonie nadal padają.
      Niektórzy oskarżają rząd Botswany o zbyt powolną reakcję. Urzędnicy zapewniają jednak, że podchodzą do problemu bardzo poważnie. Obecnie próbki gleby, wody oraz szczątki zwierząt są badane przez Narodowe Laboratorium Weterynaryjne.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bielik amerykański, narodowy symbol USA od 2007 roku nie jest uznawany za gatunek zagrożony. Jednak ptak jest chroniony przez trzy różne ustawy federalne oraz różne przepisy stanowe i lokalne. Zabijanie, sprzedaż lub posiadanie bielika bez zezwolenia zagrożone jest grzywną idącą w setki tysięcy dolarów i dwoma latami więzienia. Dlatego też każdy przypadek znalezienia martwego bielika powinien być zgłaszany, a specjaliści badają, co było przyczyną śmierci i czy należy wszcząć śledztwo.
      Niedawno biolodzy zetknęli się z zagadkowym i – jak się okazało – bardzo nietypowym przypadkiem śmierci bielika. Martwego ptaka znaleziono w Highland Lake. W pobliżu na wodzie unosiło się martwe pisklę nura. Strażnika leśnego powiadomił o tym biolog John Cooley z Komitetu Ochrony Nura. Bielik został zabrany do kliniki weterynaryjnej, zrobiono mu prześwietlenie, które nie wykazało obecności kuli w ciele. Jednak w czasie oględzin ptaka weterynarze zauważyli dziuę w jego piersi. Dziura taka mogła pochodzić tylko od... dzioba nura.
      Nury są znacznie mniejsze od bielików, a ich główną bronią są ostre jak sztylet dzioby. Nury wykorzystują je do walk między sobą. Niejednokrotnie atakują przeciwnika spod wody, mierząc dziobem w jego pierś. Biolodzy wielokrotnie mieli do czynienia z nurami, które mają na klatce piersiowej zagojone ślady po takich atakach. Wiadomo też, że coraz częściej dochodzi do konfliktów pomiędzy nurami a bielikami, co ma związek z odradzającą się populacją bielika. Nigdy jednak nie natrafiono na przypadek śmierci bielika w wyniku ataku nura. Tym razem symbol Ameryki miał wyjątkowego pecha. Okazało się bowiem, że zabiło go pisklę nura.
      Dokładne badania wykazały, że rozmiary uszkodzeń w piersi bielika pasują do rozmiarów dzioba martwego pisklęcia. Z kolei na ciele pisklęcia znaleziono dziury, których rozkład odpowiada szponom bielika.
      Jedynym świadkiem wyjątkowego wydarzenia była kobieta mieszkająca nad jeziorem. Powiedziała strażnikom, że poprzedniej nocy słyszała odgłosy zdenerwowanych nurów. Najwyraźniej bielik postanowił zapolować, upatrzył sobie pisklę i oboje zginęli podczas ataku.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zmiany klimatyczne spowodowały, że na niektórych obszarach Ziemi coraz częściej panują warunki zabójcze dla człowieka. Amerykańsko-brytyjski zespół naukowy informuje, że w porównaniu z rokiem 1979 dwukrotnie zwiększyła się częstotliwość występowania temperatury mokrego termometru (TW) pomiędzy 27 a 35 stopni Celsjusza. Co prawda granicą śmierci przy temperaturze mokrego termometru jest 35 stopni, jednak poważne uszkodzenia ciała i zgony mogą mieć miejsce w niższych temperaturach, dlatego uwzględniono je w analizie.
      Szczegółowo o wyliczeniach dotyczących śmiertelnej dla człowieka temperatury mokrego termometru informowaliśmy przed 10 laty. Przypomnijmy, że temperatura mokrego termometru to temperatura odczuwana, gdy mokra skóra wystawiona jest na działanie poruszającego się powietrza. Brana jest zatem pod uwagę temperatura i wilgotność. Dla człowieka i większości ssaków śmiertelna jest 6-godzinna ekspozycja na TW przekraczającą 35 stopni Celsjusza. Przy tej temperaturze, w połączeniu z dużą wilgotnością, organizm przestaje się chłodzić. Same procesy metaboliczne w naszych organizmach generują podczas spoczynku około 100 watów. Aby schłodzić organizm konieczne jest, by skóra była chłodniejsza od jego wnętrza, a otoczenie było chłodniejsze od skóry. Chłodzimy się wydzielając pot, który odparowuje z powierzchni skóry. Przy takich warunkach jak wspomniane, odparowywanie potu staje się niemożliwe.
      Jak już wspomniano, tą śmiertelną granicą jest 35 stopni Celsjusza w połączeniu z duża wilgotnością. Jednak niższe temperatury też są niebezpieczne. Fala upałów, która w 2003 roku zabiła w Europie tysiące osób, nigdy nie przekroczyła 28 stopni Celsjusza TW. Dlatego też podczas obecnych badań pod uwagę wzięto zakres 27–35 stopni TW.
      Dotychczas sądzono, że na wyraźnie częstsze pojawianie się śmiercionośnej TW będzie trzeba poczekać do drugiej połowy obecnego wieku. Jednak założenia takie robiono przy badaniach biorących pod uwagę dość duże obszary. Naukowcy z Colin Raymond (Jet Propulsion Laboratory, Columbia University), Tom Matthews (Loughborough University) i Radley M. Horton (Columbia University) skupili się na analizie danych z 7000 stacji pogodowych.
      Analiza danych ze stacji pogodowych pokazuje, że w niektórych nadbrzeżnych obszarach subtropikalnych już zaczęłą pojawiać się TW wynosząca 35 stopni Celsjusza a ogólna częstotliwość występowania ekstremalnego gorąca i wilgotności zwiększyła się ponaddwukrotnie od 1979 roku. Ostatnie doniesienia o miejscowym przekraczaniu przez wody powierzchniowe oceanów temperatury 35 stopni tylko uwiarygadniają te dane, czytamy w pracy The emergence of heat and humidity too severe for human tolerance opublikowanej na łamach Science.
      Większość przypadków zbliżania się do niebezpiecznej granicy ma miejsce w Zatoce Perskiej, Indiach, Pakistanie i na południowym-zachodzie Ameryki Północnej. Natomiast w miejscach takich jak Jacobabad (Pakistan) i Ras al Khaimah (Zjednoczone Emiraty Arabskie) 35 stopni Celsjusza TW została przekroczona po raz pierwszy w historii.
      Na szczęście wydarzenia takie są wciąż krótkotrwałe, większość ludzi może więc uniknąć niebezpieczeństwa, tym bardziej, gdy można schronić się w pomieszczeniu. Jednak tego typu fale upałów będą miały miejsce częściej i nie tylko w tropikach. Część specjalistów zwraca uwagę, że nie powinniśmy przywiązywać się do granicy 35 stopni C TW, gdyż na różnych ludzi temperatura i wilgotność powietrza mają różny wpływ. Z pewnością bardziej zagrożone są osoby starsze i chore.
      Fale upałów będą wymagały zmiany sposobu funkcjonowania wielu ludzi. Coraz częściej będzie zdarzało się, że rolnicy czy robotnicy budowlani będą musieli – dla własnego bezpieczeństwa – poczekać z pracą aż temperatura spadnie. O tym, że nadmierne ciepło może być zabójcze niech świadczy fakt, że w USA, gdzie mieszkańcy mają powszechny dostęp do klimatyzacji, upały zabijają już więcej ludzi niż mrozy, powodzie czy huragany.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Osoby, które co najmniej raz w tygodniu uczestniczą w obrzędach religijnych są narażone na znacznie mniejsze ryzyko zgonu z takich powodów jak samobójstwo, przedawkowanie narkotyków czy zatrucie alkoholem, wynika z badań przeprowadzonych na Uniwersytecie Harvarda. Wykazały one również, że uczestnictwo w obrzędach religijnych silniej zmniejsza ryzyko „zgonu z rozpaczy” u kobiet niż u mężczyzn.
      Z rozpaczą ma do czynienia każdy, kto doznał wielkiej straty lub przechodzi wielkie trudności. Chociaż sam termin „śmierć z rozpaczy” został oryginalnie stworzony w kontekście Amerykanów zmagających się z bezrobociem, to jest zjawisko znacznie bardziej szersze. Może dotyczyć ono zarówno biorącego udział w naszych badaniach medyka, który zmaga się z nadmiernymi oczekiwaniami i wypaleniem zawodowym, jak i kogoś, kto doznał olbrzymiej straty. Musimy więc sprawdzić, jakie zasoby będące w dyspozycji społeczeństwa mogą nas przed tym uchronić, mówi profesor epidemiologii Tyler VanderWeele.
      Religijność może wpływać na nasze zdrowie. Już wcześniejsze badania wykazały, że uczestniczenie w obrzędach religijnych jest związane z mniejszym ryzykiem zachowań związanych ze złym stanem psychicznym, takim jak nałogowe picie alkoholu czy używanie narkotyków.
      Na potrzeby najnowszych badań naukowcy z Harvard T.H. Chan School of Public Health (https://www.hsph.harvard.edu/) i The Human Flourishing Program (https://hfh.fas.harvard.edu/) przeanalizowali dane dotyczące 66 492 kobiet zebrane w ramach Nurses' Healht Study II oraz 43 141 mężczyzn zgromadzonych podczas Health Professionals Follow-Up Study. Wśród badanych kobiet miało miejsce 75 przypadków „zgonów z rozpaczy” – 43 samobójstwa, 20 zatruć używkami oraz 12 zgonów z powodu chorób wątroby spowodowanych spożywaniem używek. Wśród mężczyzn zaś odnotowano 306 „zgonów z rozpaczy”: 197 samobójstw, 6 zatruć i 103 choroby wątroby.
      Po uwzględnieniu różnych czynników wpływających na ryzyko zgonu okazało się, że w przypadku kobiet biorących udział w uroczystościach religijnych co najmniej raz w tygodniu ryzyko „zgonu z rozpaczy” jest o 68% mniejsze niż u pań, które w ogóle nie są religijne. W przypadku religijnych mężczyzn ryzyko takie jest o 33% mniejsze.
      Naukowcy podkreślają, że uczestnictwo w uroczystościach religijnych może być bardzo ważnym lekiem na rozpacz, może dawać nadzieję i nadawać sens życiu. Religia może też wzmacniać naszą odporność psychiczną poprzez stwarzanie atmosfery pokoju, pozytywnego spojrzenia na świat oraz dzięki zwiększaniu sieci społecznej i wsparcia ze strony innych ludzi.
      Uzyskane przez nas wyniki są szczególnie ważne obecnie, w obliczu pandemii COVID-19. To o tyle ważne, że obecnie medycy pracują w bardzo trudnych warunkach, a wiele posług religijnych zostało odwołanych. Musimy zastanowić się, w jaki sposób można pomóc tym, którzy są szczególnie narażeni, mówi współautor badań Ying Chen.
      Artykuł Religious Service Attendance and Deaths Related to Drugs, Alcohol, and Suicide Among US Health Care Professionals został opublikowany na łamach JAMA Psychiatry.

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