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

Potencjał długości telomerów jako biomarkera w medycynie

Recommended Posts

Każdy chromosom ludzkiego organizmu jest zakończony sekwencjami telomerowymi. Ponieważ skracają się one przy każdym podziale komórki, przyciągały od lat wyobraźnię badaczy. Stawiali oni sobie pytanie: co stanie się, kiedy telomery skrócą się tak bardzo, że podział będzie niemożliwy? W istocie, związek między skracaniem telomerów a maksymalną liczbą podziałów komórki (limitem Hayflicka) został potwierdzony. Istnieje zatem związek między długością telomerów a starzeniem się.

Wiele chorób ma cechy przyspieszonego starzenia – dezorganizacji procesów, które normalnie utrzymują równowagę niezbędną dla funkcjonowania organizmu. Wobec tego można też postulować, że długość telomerów mogłaby okazać się przydatna w medycynie, służąc jako marker stanu zdrowia.

Krótsze telomery leukocytarne to eksperymentalny biomarker ryzyka sercowo-naczyniowego [1], w znacznym stopniu niezależny od typowych czynników ryzyka ocenianych w wywiadzie i analizach biochemicznych. Może to być pośrednio związane z czynnikami dietetycznymi, jako że większa długość telomerów koreluje ze spożyciem warzyw i owoców [2], większą aktywnością fizyczną [3] i czystością powietrza [4]. Jednak liczba chorób, w których wykazano zmiany długości telomerów, jest obszerna.

Większa długość telomerów w tkance raka piersi jest związana z lepszą prognozą niezależnie od szeregu innych czynników zazwyczaj branych przy takiej ocenie pod uwagę [5]. Wykazano również zależność między długością telomerów a ryzykiem raka żołądka, chorobą Alzheimera i cukrzycą [10]. Telomery są krótsze u palaczy, proporcjonalnie do liczby paczkolat, a efekt ten zdaje się w jakimś stopniu utrzymywać nawet po zaprzestaniu palenia [6]. Zaburzenia wzrastania wewnątrzmacicznego korelują ze skróceniem telomerów łożyska [7]. Wiadomo także, że kobiety mają dłuższe telomery niż mężczyźni [8]. Osoby z krótszymi telomerami zdają się reagować silniejszą produkcją kortyzolu na czynniki stresowe [9].

Temat długości telomerów jest również aktywnie zgłębiany w Polsce. W Klinice Gastroenterologii Dziecięcej i Chorób Metabolicznych Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu realizowany jest projekt Narodowego Centrum Nauki „Preludium” dotyczący długości telomerów w mukowiscydozie (2017/25/N/NZ5/02126). Mukowiscydoza jest najczęstszą poważną chorobą genetyczną w populacji osób białych.

Polski program badań przesiewowych w kierunku mukowiscydozy należy do najlepszych na świecie (ok. 99% skuteczność). Dodatni wynik stwierdza się u ok. 1 na 5000 nowo urodzonych dzieci. Łącznie w Polsce na mukowiscydozę choruje ponad 2000 osób. Dzięki postępom w intensywnym leczeniu, jakie jest wymagane w tej chorobie, przeciętna długość życia polskich chorych wydłużyła się z ok. 20 lat dekadę temu do niemal 30 lat dziś. U znaczącej większości chorych można dokładnie poznać mutacje genu CFTR, którego mutacje są odpowiedzialne za chorobę. Niemniej, zależności między tymi mutacjami a przebiegiem choroby nie są ścisłe, co stanowi jedną z wielkich zagadek biomedycyny w ogóle. Z tego powodu potrzebne są dokładne narzędzia pozwalające charakteryzować chorych i przewidywać u nich przebieg choroby, a także uprzedzająco stosować odpowiednie interwencje.

Prowadzone w Poznaniu badania mają na celu scharakteryzowanie długości telomerów oraz przebiegu klinicznego choroby w grupie dzieci i osób dorosłych z mukowiscydozą. Długość telomerów oznaczana jest metodą ilościowej reakcji polimerazy (qPCR), co wymaga znacznego stopnia precyzji. Publikacji wyników badań można spodziewać się w przyszłym roku. Tymczasem coraz wyraźniej widać, że telomery budzą szerokie zainteresowanie w środowisku naukowym i przyciągają uwagę jako potencjalne biomarkery. Ich wprowadzenie do praktyki będzie jednak wymagało licznych badań i weryfikacji przydatności w dużych grupach.

Bibliografia

1.     Haycock PC, Heydon EE, Kaptoge S, Butterworth AS, Thompson A, Willeit P. Leucocyte telomere length and risk of cardiovascular disease: systematic review and meta-analysis. BMJ. 8 lipiec 2014;349:g4227.

2.     Rafie N, Golpour Hamedani S, Barak F, Safavi SM, Miraghajani M. Dietary patterns, food groups and telomere length: a systematic review of current studies. Eur J Clin Nutr. 2017;71(2):151–8.

3.     Lin X, Zhou J, Dong B. Effect of different levels of exercise on telomere length: A systematic review and meta-analysis. J Rehabil Med. 8 lipiec 2019;51(7):473–8.

4.     Miri M, Nazarzadeh M, Alahabadi A, Ehrampoush MH, Rad A, Lotfi MH, i in. Air pollution and telomere length in adults: A systematic review and meta-analysis of observational studies. Environ Pollut. styczeń 2019;244:636–47.

5.     Ennour-Idrissi K, Maunsell E, Diorio C. Telomere Length and Breast Cancer Prognosis: A Systematic Review. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2017;26(1):3–10.

6.     Astuti Y, Wardhana A, Watkins J, Wulaningsih W, PILAR Research Network. Cigarette smoking and telomere length: A systematic review of 84 studies and meta-analysis. Environ Res. 2017;158:480–9.

7.     Niu Z, Li K, Xie C, Wen X. Adverse Birth Outcomes and Birth Telomere Length: A Systematic Review and Meta-Analysis. J Pediatr. 2019;215:64-74.e6.

8.     Gardner M, Bann D, Wiley L, Cooper R, Hardy R, Nitsch D, i in. Gender and telomere length: systematic review and meta-analysis. Exp Gerontol. marzec 2014;51:15–27.

9.     Jiang Y, Da W, Qiao S, Zhang Q, Li X, Ivey G, i in. Basal cortisol, cortisol reactivity, and telomere length: A systematic review and meta-analysis. Psychoneuroendocrinology. 2019;103:163–72.

10.     Smith L, Luchini C, Demurtas J, Soysal P, Stubbs B, Hamer M, i in. Telomere length and health outcomes: An umbrella review of systematic reviews and meta-analyses of observational studies. Ageing Res Rev. 2019;51:1–10.


« 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
      Nasz siedzący tryb życia okrada nas z tego, co najcenniejsze w fizycznej aktywności – olbrzymiego zróżnicowania mechanizmów naprawczych, które ciągle reperują miniaturowe uszkodzenia organizmów u łowców-zbieraczy i społeczności rolniczych. Brak tych mechanizmów staje się coraz bardziej szkodliwy i dotkliwy w miarę, jak stajemy się coraz starsi. Dlatego też biolog ewolucyjny Daniel Lieberman z Uniwersytetu Harvarda zachęca, by wraz z upływem lat utrzymywać wysoki poziom aktywności fizycznej.
      Profesor Lieberman porównał czas życia w zdrowiu oraz poziom aktywności fizycznej przedstawicieli uprzemysłowionego zachodniego społeczeństwa – Amerykanów – i społeczności nieuprzemysłowionych. Uczony mówi, że łowcy-zbieracze przez całe życie są bardziej aktywni fizycznie od ludzi Zachodu, ale szczególnie staje się to widoczne w miarę, jak przybywa nam lat. Z wiekiem przeciętny człowiek naszej cywilizacji zwalnia, staje się coraz mniej aktywny. Dlatego też w starszym wieku jesteśmy od 6 do 10 razy mniej aktywni niż nasi równolatkowie ze społeczności łowiecko-zbierackich. Co więcej, oni często zwiększają wówczas swoją aktywność i znacznie dłużej cieszą się dobrym zdrowiem niż my.
      Wyewoluowaliśmy tak, by w miarę starzenia się być bardzo aktywni fizycznie. W społecznościach łowiecko-zbierackich nie ma czegoś takiego jak emerytura. Pracuje się do końca życia. Nie ma weekendów czy wakacji, zauważa Lieberman.
      U łowców-zbieraczy zachodzi odwrotny proces niż u nas. Babcie są tam bardziej aktywne niż matki. Kobiety, które już odchowały swoje dzieci, zwiększają swoją aktywność fizyczną. Więcej czasu poświęcają na zbieranie żywności. Babcie spędzają na tej czynności 4 do 8 godzin na dobę, natomiast matki od 2 do 5 godzin. Organizm zmuszany do ciągłego wysiłku fizycznego musi przeznaczać sporo energii na ciągłe naprawy różnego rodzaju mikrouszkodzeń, naderwanych mięśni, przeciążonych stawów.
      Wysiłek fizyczny powoduje wydzielanie się antyoksydantów, substancji przeciwzapalnych, poprawia przepływ krwi. Z kolei procesy związane z naprawą komórek i DNA zmniejszają ryzyko alzheimera, cukrzycy, nowotworów, depresji czy osteoporozy.
      Ewolucyjnie jesteśmy przygotowani do tego, by na starość być aktywnymi fizycznie. Dzięki temu mamy sprawne mechanizmy reperujące ciało, co pomaga w przeciwdziałaniu negatywnym skutkom starzenia się. Nigdy nie ewoluowaliśmy tak, by być nieaktywni. Jeśli więc prowadzimy siedzący tryb życia, te mechanizmy naprawcze nie działają w takim zakresie, jak wówczas, gdy jesteśmy aktywni, mówi uczony.
      Lieberman mówi, że na pomysł zastanowienia się nad źródłami współczesnej kultury ćwiczeń fizycznych wpadł, gdy prowadził badania wśród nieuprzemysłowionych plemion. Ludzie ci najczęściej byli sprawniejsi fizycznie od ludzi Zachodu, ale zawsze reagowali zdziwieniem na pytanie o ćwiczenia i trening. Kiedyś zapytał przedstawiciele plemienia, które znane jest z wytrzymałości w bieganiu, o trening. Ten ze zdziwieniem zapytał go, po co ktoś miałby biegać, jeśli nie musi. Trening fizyczny to dziwaczny pomysł współczesnego Zachodu. Ich treningiem jest ich życie. Są aktywni fizycznie, gdyż muszą ciągle przemierzać góry i doliny, są rolnikami. W badanej przeze mnie części świata nikt nie wybiera się na kilkukilometrową przebieżkę, mimo że są bardzo dobrzy w bieganiu.
      W trakcie swoich badań naukowiec zdał sobie sprawę, że trening fizyczny to koncepcja bogatego industrialnego Zachodu. Dla większości świata i przez większość historii ludzie ćwiczyli, gdyż musieli lub odnosili z tego konkretne korzyści.
      Lieberman zauważył, że łowcy-zbieracze, którzy nie ulegną wypadkowi lub nie zachorują na poważną chorobę, żyją mniej więcej równie długo jak ludzie z Zachodu. Jest jednak pewna zasadnicza różnica. U nich długość życia w zdrowiu jest niemal równa całkowitej długości życia. Tymczasem na Zachodzie powszechny jest lęk o to, że ostatnie lata życia spędzimy jako schorowani zniedołężniali ludzie.
      Dlatego też uczony zachęca, by w starszym wieku utrzymywać wysoki poziom aktywności fizycznej. I przytacza badania przeprowadzone wśród 21 000 absolwentów Uniwersytetu Harvarda. Wykazały one, że umiarkowane do intensywnych ćwiczeń fizycznych, w wyniku których spalamy co najmniej 2000 kalorii tygodniowo, znacząco obniża ryzyko zgonu. U osób w wieku 25–49 lat było ono o 21% niższe niż u niećwiczących, w wieku 50–59 lat taka aktywność zmniejszała ryzyko śmierci o 36%, a w wieku 70–84 lat odsetek ten rósł aż do 50%.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      David Julius i Ardem Patapoutian podzielili się Nagrodą Nobla z fizjologii lub medycyny. Obaj uczeni, pracując oddzielnie, odkryli w skórze receptory temperatury i dotyku, a ich praca daje nadzieję na stworzenie nowych środków przeciwbólowych. Obaj wykazali, w jaki sposób ludzki organizm zamienia impuls cieplny czy dotyk w sygnał elektryczny. Jak stwierdził przyznający nagrodę Instytut Karolinska, proces ten pozwala nam odbierać sygnały z zewnątrz i adaptować się do nich.
      Przedstawiciele Instytutu wyrazili też nadzieję, że wiedza, jaką zyskaliśmy dzięki pracy obu laureatów, „pozwoli na opracowanie metod leczenia wielu chorób, w tym chronicznego bólu”.
      Ardem Patapoutian urodził się w 1967 roku w Bejrucie, w Libanie. Jego rodzice pochodzą z Armenii. W młodości przeprowadził się do Los Angeles, a obecnie pracuje w Howard Hughes Medical Institute w La Jolla w Kalifornii. Jak się okazuje, o zdobyciu nagrody dowiedział się od swojego ojca, gdyż przyznający nagrodę nie mogli się w nim skontaktować. Patapoutian okrył mechanizm komórkowy oraz geny, które przekładają siłę działającą na skórę na sygnały elektryczne.
      Z kolei David Julius to rodowity Amerykanin urodzony w Nowym Jorku w 1955 roku. Obecnie jest profesorem na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco (UCFS), na którym zresztą pracował w przeszłości Patapoutian. Profesor Julius dokonał swojego odkrycia, gdyż zainteresowało go wykorzystanie naturalnych produktów do odkrywania funkcji biologicznych. Postanowił więc wykorzystać kapsaicynę, związek chemiczny odpowiedzialny za piekący smak papryczki chili, do wywołania na skórze fałszywego uczucia gorąca, by w ten sposób zrozumieć, jak skóra odczuwa temperaturę. Również i jego badania mogą pomóc w zwalczaniu bólu. Uczony mówił zresztą o tym już w 2017 roku, gdy podczas jednego z wykładów stwierdził, że "wszystcy wiemy, że naprawdę brakuje nam leków i metod leczenia chronicznego bólu".
      Badania Juliusa już zresztą znalazły praktyczne zastosowanie. Niemiecka firma Guenenthal GmbH produkuje plastry i kremy przeciwbólowe wykorzystujące receptor kapsaicyny TRPV1, który odkrył Julius. Przedstawiciele firmy przyznają, że prace uczonego otworzyły nowe pole badań nad nieopioidowymi środkami przeciwbólowymi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego (UCSD) powstał specjalny plaster, który w czasie rzeczywistym monitoruje przepływ krwi w głęboko położonych tkankach. Posłuży on do wczesnego wykrywania problemów z układem krążenia. Podobne plastry są wykorzystywane do monitorowania parametrów skóry czy struktur położonych tuż pod nią. Tymczasem urządzenie z UCSD jest w stanie odbierać sygnały z mikrometrowej wielkości struktur położonych nawet 14 centymetrów pod skórą.
      Takie urządzenie może dostarczyć bardziej spójnego, dokładnego obrazu tego, co dzieje się w głęboko położonych tkankach i organach takich jak serce czy mózg, mówi główny autor badań profesor nanoinżynierii Sheng Xu.
      Plaster składa się z macierzy 144 milimetrowej wielkości przetworników ultradźwiękowych umieszczonych na cienkim polimerowym podłożu. Ułożono je w macierz o wymiarach 12x12. Ich sygnał może penetrować tkanki na głębokość do 14 centymetrów. Stało się to możliwe dzięki temu, że każdy z przetworników można kontrolować indywidualnie. Mogą one działać albo w synchronicznie, emitując skupioną wiązkę ultradźwięków o wysokiej intensywności, albo też asynchronicznie, gdy każdy z przetworników bada interesującą nas strukturę pod nieco innym kątem.
      O ile konwencjonalne urządzenia tego typu trzeba przesuwać, by uzyskać inny kąt, w przypadku urządzenia z San Diego nie ma takiej potrzeby. Pracuje ono w zakresie od -20 do 20 stopni. Dzięki temu można monitorować znacznie większy obszar niż ten znajdujący się bezpośrednio pod plastrem.
      Możemy manipulować wiązką ultradźwięków. To daje nam wiele możliwości, możemy monitorować różne organy czy przepływ krwi w dużej rozdzielczości. Nie byłoby to możliwe za pomocą pojedynczego przetwornika, mówi doktorantka Muyang Lin. Plaster można nosić przez dłuższy czas. Dzięki temu może on dostarczyć cennych danych, w tym informacji o nieodpowiednim funkcjonowaniu zastawek, złej cyrkulacji krwi czy skrzeplinach.
      W prototypowym urządzeniu dane odczytywano podłączając doń przekaźnik. Teraz, gdy okazało się, że plaster działa jak należy, jego twórcy pracują nad zaimplementowaniem na nim modułu bezprzewodowego przesyłania danych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Związek pomiędzy bogactwem a długością życia jest widoczny nawet wśród rodzeństwa i bliźniąt, informują naukowcy z Northwestern University. Po przeanalizowaniu danych dotyczących dorosłych w średnim wieku (mediana 46,7 lat) okazało się, że osoby, które zgromadziły większy majątek zwykle żyją dłużej.
      Naukowcy wykorzystali dane z projektu Midlife in the United States (MIDUS), którego celem było zbadanie procesów starzenia się społeczeństwa. Informacje zostały zebrane w latach 1994–1996, a później wrócono do tych samych osób w roku 2018. Uczeni z Northwestern wykorzystali modele komputerowe do zbadania związku pomiędzy zamożnością a przeżyciem osób badanych.
      Badania próbka obejmowała 5400 osób dorosłych. Znajdowało się w niej 2490 par rodzeństwa oraz bliźniąt. Zarówno wśród osób niespokrewnionych, jak i u rodzeństwa zauważono prawidłowość polegającą na tym, że osoby, które w latach 1994–1996 były w średnim wieku i posiadały większy majątek, z większym prawdopodobieństwem dożyły do roku 2018 niż ich rówieśnicy posiadający mniejszy w średnim wieku. To zaś sugeruje istnienie związku przyczynowo-skutkowego pomiędzy zamożnością i długością życia.
      Porównanie rodzeństwa i bliźniąt pozwoliło nam wykluczenie czynników genetycznych czy doświadczeń z dzieciństwa z badań nad związkiem zamożności z długością życia, mówi Eric Finegood.
      Uczeni uwzględnili w swoich badaniach również fakt, że wcześniejsza poważna choroba, jak np. nowotwór czy choroba serca, może uniemożliwić zgromadzenie większego majątku, czy to z powodu gorszego stanu zdrowia czy z powodu kosztów opieki zdrowotnej. Dlatego też przeprowadzili ponowną analizę, wykluczając z niej tym razem osoby, które wcześniej doświadczyły nowotworów i chorób serca. Ponowna analiza nadal wykazała istnienie związku pomiędzy zamożnością w wieku średnim a długością życia.
      Wyniki naszych badań wskazują, że gromadzenie majątku jest istotnym czynnikiem dla zdrowia. Z tej perspektywy trzeba więc powiedzieć, że z punktu widzenia polityki zdrowotnej istotne są inicjatywy wspierające możliwość osiągnięcia bezpieczeństwa finansowego i stabilności, stwierdzili autorzy badań.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W tworzywach sztucznych używana jest olbrzymia liczba środków chemicznych, z których znaczna część nie została dobrze przebadana, a wiele potencjalnie szkodliwych związków jest dopuszczonych do kontaktu z żywnością. Do takich wniosków doszli naukowcy ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurichu (ETH Zurich), którzy stworzyli pierwszą dużą bazę danych monomerów, dodatków i związków ułatwiających produkcję wykorzystywanych w plastikach.
      Szwajcarzy zidentyfikowali w tworzywach sztucznych około 10 500 związków chemicznych. Wśród nich 2489 używanych jest w opakowaniach, do tekstyliów trafia 2429 środków, kontakt z żywnością ma 2109 związków chemicznych, a 522 różne związki są wykorzystywane do produkcji zabawek. Z kolei w urządzeniach medycznych, w tym maseczkach, znajdziemy 247 związków chemicznych.
      Co więcej, spośród wspomnianych 10 500 substancji aż 2480 (24%) to związki o potencjalnie szkodliwym wpływie na zdrowie. To oznacza, że niemal 1/4 wszystkich chemikaliów używanych w plastikach to albo związki wysoce stabilne, albo akumulują się w organizmie, albo są toksyczne. Są to często substancje toksyczne dla zwierząt wodny, powodujące nowotwory lub uszkadzające konkretne narządy, mówi główna autorka badań, Helene Wiesinger. Uczona dodaje, że niemal połowa z tych potencjalnie szkodliwych substancji jest masowo produkowana w Unii Europejskiej lub Stanach Zjednoczonych.
      Najbardziej uderzający jest fakt, że wiele z tych potencjalnie niebezpiecznych substancji podlega bardzo słabym regulacjom lub nie są dokładnie opisane, mówi Wiesinger. Z badań wynika, że aż 53% potencjalnie niebezpiecznych substancji w ogóle nie podlega żadnym regulacjom ani w USA, ani w UE, ani w Japonii. Jeszcze bardziej zaskakujący jest fakt, ze 901 potencjalnie niebezpiecznych substancji zostało zatwierdzonych do kontaktu z żywnością. A dla około 10% takich substancji Szwajcarzy nie znaleźli żadnych opracowań naukowych.
      Tworzywa sztuczne wytwarzane są z organicznych polimerów zbudowanych z powtarzających się monomerów. W czasie produkcji dodaje się wiele różnych związków chemicznych, jak przeciwutleniacze, plastyfikatory, opóźniacze spalania itp. itd., które nadają plastikom pożądne właściwości. Ponadto używa się katalizatorów, rozpuszczalników i innych związków ułatwiających sam proces produkcyjny oraz obróbkę plastiku.
      Badacze, ustawodawcy i sam przemysł skupiają się głównie na niewielkiej liczbie niebezpiecznych chemikaliów, o których wiadomo, że znajdują się w plastikach, mówi Wiesinger. Tymczasem wiemy, że plastikowe opakowania to główne źródło organicznych zanieczyszczeń żywności, a ftalany i bromowane opóźniacze spalania wykrywane są w kurzu i powietrzu w pomieszczeniach. Coraz częściej ukazują się też badania dowodzące, że w tworzywach sztucznych znajduje się znacznie więcej niebezpiecznych substancji niż przypuszczano.
      Jednak Szwajcarów najbardziej zaskoczył i zmartwił fakt, że wykorzystuje się tak wiele potencjalnie niebezpiecznych substancji. Kontakt z takimi substancjami może mieć negatywny wpływ na zdrowie konsumentów, pracowników fabryk plastiku oraz na środowisko. Wpływają one też negatywnie na proces recyklingu, jego bezpieczeństwo i jakość przetworzonego plastiku.
      Nie można jednak wykluczyć, że potencjalnie niebezpiecznych jest znacznie więcej substancji. Szwajcarzy zauważają, że 4100 (39%) chemikaliów, które zidentyfikowali w plastikach, nie zostało nigdzie zakwalifikowanych pod względem bezpieczeństwa.
      Uczeni zbierali dane do swojej pracy przez ponad 2,5 roku. W tym czasie przeanalizowali ponad 190 publicznie dostępnych źródłem informacji z instytucji badawczych, przemysłu oraz źródeł urzędowych. Znaleźliśmy wiele luk w tych danych. Braki dotyczyły szczególnie opisu substancji i ich konkretnych zastosowań. To zaś negatywnie wpływa na możliwość podjęcia przez konsumenta decyzji, co do plastiku, jaki chce używać.
      Wyniki badań zostały opisane w artykule Deep Dive into Plastic Monomers, Additives, and Processing Aids.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...