Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
W ostatnim tysiącleciu doszło do gwałtownego zubożenia mikrobiomu człowieka
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Wysoki odsetek ludzi cierpiących na zaburzenia ze spektrum autyzmu to skutek tego, w jaki sposób ewoluowaliśmy, uważają autorzy artykułu opublikowanego na łamach Molecular Biology and Evolution. Wielu naukowców uważa, że autyzm i schizofrenia mogą być chorobami dotykającymi wyłącznie ludzi. Bardzo rzadko bowiem u zwierząt innych niż H. sapiens obserwuje się zachowania identyfikowane z tymi chorobami.
Dzięki postępom w analizie RNA pojedynczych komórek wiemy, że komórki mózgu ssaków są bardzo zróżnicowane, a w mózgu ludzi zaszły szybkie zmiany genetyczne, których nie obserwujemy u innych ssaków.
Autorzy najnowszych badań, Alexander L. Starr i Hunter B. Fraser z Uniwersytetu Stanforda przeanalizowali niedawno opublikowane bazy danych zawierające informacje z sekwencjonowania pojedynczych jąder komórkowych (scRNA-seq) w trzech różnych obszarach mózgu. Zauważyli, że najpowszechniej występujące w zewnętrznej warstwie mózgu neurony L2/3 IT ewoluowały u ludzi wyjątkowo szybko w porównaniu z innymi małpami. A co najbardziej zaskakujące, ta błyskawiczna ewolucja wiązała się z olbrzymimi zmianami w genach, które powiązane są z autyzmem. Prawdopodobnie cały proces napędzany był selekcją naturalną właściwą wyłącznie dla rodzaju Homo.
Starr i Fraser uważają, że wyniki ich badań bardzo silnie wskazują, że podczas ewolucji człowieka doszło do pojawienia się genów odpowiedzialnych za autyzm. Jednak przyczyny takiej zmiany nie są jasne. Nie wiemy, jakie korzyści z tych genów mogli odnosić nasi przodkowie. Niewiele bowiem wiemy o anatomii mózgu, połączeniach między neuronami czy zdolnościach poznawczych przodków H. sapiens. Badacze spekulują, że być może geny powodujące autyzm odpowiadają też spowolnienie rozwoju, dzięki czemu nasze mózgi po urodzeniu rozwijają się wolniej niż na przykład mózgu szympansów. Warto też zauważyć, że autyzm i schizofrenia często zaburzają właściwe człowiekowi umiejętności wytwarzania i rozumienia mowy.
Być może geny, które powodują autyzm, dały nam korzyść w postaci spowolnienia rozwoju mózgu, co umożliwiło wykształcenie się złożonego języka oraz bardziej złożonych procesów myślowych. Nasze badania wskazują, że te same zmiany genetyczne, które spowodowały, że ludzki mózg jest unikatowy, powodują też, że jest bardziej neuroróżnorodny, mówi Starr.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W ciągu milionów lat u naszych przodków doszło do radykalnej zmiany miednicy, dzięki czemu my możemy poruszać się na dwóch nogach w postawie wyprostowanej. Przez długi czas szczegóły tej zmiany pozostawały tajemnicą, aż niedawno na łamach Nature naukowcy z USA, Wielkiej Brytanii i Irlandii opisali dwie zmiany genetyczne, które doprowadził do tej rewolucji.
Wykazaliśmy, że w tym zakresie doszło do całkowitej zmiany mechaniki. Nie ma tutaj analogii do żadnych innych naczelnych. Wyewoluowanie czegoś zupełnie nowego, przejście od płetw do nog czy pojawienie się skrzydeł nietoperzy z palców wymaga olbrzymich zmian w rozwoju. U ludzi doszło do takich samych masowych zmian w przypadku miednicy, mówi profesor Terence Capellini z Uniwersytetu Harvarda.
Od dawna wiadomo, że H. sapiens ma unikatową budowę miednicy. U naszych najbliższych krewniaków kości biodrowe są wysokie, wąskie i ustawione w kierunku przednio-tylnym, co pomaga w zakotwiczeniu dużych mięśni umożliwiających wspinaczkę po drzewach. U ludzi kości te obróciły się na boki i rozchyliły. Przyczepione do nich mięśnie umożliwiają przenoszenie ciężaru wyprostowanego ciała z jednej nogi na drugą.
Po analizie dziesiątków tkanek ludzkich płodów i muzealnych okazów naczelnych, naukowcy doszli do wniosku, że ewolucja miednicy naszych przodków przebiegała w dwóch głównych etapach. Najpierw płytka wzrostu uległa obróceniu o 90 stopni, dzięki czemu kości biodrowe rosły wszerz, a nie na wysokość, a później doszło do zmian harmonogramu tworzenia kości w życiu embrionalnym.
Na wczesnych etapach rozwoju płytka wzrostowa kości biodrowej człowieka formuje się – jak u innych naczelnych – według osi wzrostu przebiegającej od głowy do ogona. Jednak około 53. dnia rozwoju dochodzi do radykalnej zmiany. Płytki wzrostowe u ludzi obracają się prostopadle względem pierwotnej osi, co prowadzi do skrócenia i poszerzenia kości biodrowej.
Kolejną zmianą jest harmonogram tworzenia się kości. Zwykle powstają one wokół pierwotnego centralnego ośrodka kostnienia, w środkowej części kości. Jednak w przypadku miednicy kostnienie rozpoczyna się w tylnej części kości krzyżowej i rozprzestrzenia promieniście. Kostnienie wnętrza jest opóźnione o 16 tygodni w porównaniu z innymi naczelnymi, co pozwala zachować naszej miednicy swój wyjątkowych kształt w trakcie wzrostu. Miednica o takim kształcie, jaką mamy, pojawia się w 10. tygodniu życia płodowego.
Naukowcy zidentyfikowali ponad 300 genów, które biorą udział w utworzeniu się naszej wyjątkowej miednicy. Najważniejsze z nich to SOX9 i PTH1R, odpowiedzialne za zmianę kierunku wzrostu oraz RUNX2, który kontroluje zmianę kostnienia.
Zdaniem autorów badań, zmiany ewolucyjne umożliwiające nam pionową postawę, rozpoczęły się między 5 a 8 milionów lat temu od reorientacji płytki wzrostowej. Natomiast proces opóźnienia kostnienia pojawił się w ciągu ostatnich 2 milionów lat. Zmiany te trwały bardzo długo, a w ich przebiegu znaczenie miały np. takie wydarzenia jak pojawienie się dużego mózgu. Ewolucja musiała „wybrać” pomiędzy dwiema korzyściami - wąską miednicą umożliwiającą sprawne poruszanie się po drzewach, a szeroką, pozwalającą na urodzenie dziecka z dużym mózgiem.
Najstarsza skamieniała miednica, na której widać zachodzące zmiany w kierunku dwunożności i postawy wyprostowanej, należy etiopskiego Ardipiteka sprzed 4,4 milionów lat.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ibuprofen i paracetamol to najpowszechniej używane na świecie środki przeciwbólowe stosowane bez recepty. Najnowsze badania przeprowadzone na University of South Australia sugerują, że napędzają one jedno z największych zagrożeń zdrowotnych dla ludzkości: antybiotykooporność. Uczeni z Australii chcieli sprawdzić interakcje zachodzące pomiędzy lekami nie będącymi antybiotykami, ciprofloksacyną, która jest antybiotykiem o szerokim spektrum działania oraz bakterią E. coli. I odkryli wysoce niepokojący wpływ ibuprofenu i paracetamolu na bakterię.
Antybiotykooporność od lat uważana jest za jedno z największych zagrożeń dla ludzkości. Powszechne i nadmierne stosowanie antybiotyków u ludzi oraz zwierząt hodowlanych powoduje, że coraz więcej szkodliwych mikroorganizmów zyskuje oporność na coraz liczniejsze antybiotyki. Specjaliści obawiają się, że w przyszłości może dojść do sytuacji, w której coraz więcej osób będzie umierało na choroby zakaźne, które jeszcze niedawno nie były śmiertelnym zagrożeniem, gdyż mieliśmy zwalczające je antybiotyki. Z badań, które ukazały się w 2022 roku w piśmie The Lancet dowiadujemy się, że w 2019 roku antybiotykooporne bakterie zabiły 1,27 miliona osób, a w sumie przyczyniły się do śmierci 4,95 miliona ludzi. Największe śmiertelne żniwo zebrały Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Streptococcus pneumoniae, Acinetobacter baumannii i Pseudomonas aeruginosa.
Antybiotyki od dawna są główną obroną przed chorobami zakaźnymi, jednak ich nadmierne i niepotrzebne stosowanie doprowadziło do pojawienia się na całym świecie antybiotykoopornych bakterii, mówi główna autorka nowych badań, profesor Rietie Venter. Ma to szczególne znaczenie w domach opieki społecznej, gdzie osobom starszym z większym prawdopodobieństwem przepisuje się wiele leków, nie tylko antybiotyków, ale również środków przeciwbólowych, nasennych czy obniżających ciśnienie. W ten sposób powstaje idealne środowisko, w którym bakterie mikrobiomu mogą stać się oporne na antybiotyki, dodaje uczona.
Naukowcy z Australii zauważyli, że gdy obok ciprofloksacyny – stosowanej w leceniu infekcji skóry, układu moczowego i układu pokarmowego – podaje się też ibuprofen czy paracetamol, u bakterii E. coli pojawia się więcej mutacji niż wówczas, gdy podaje się sam antybiotyk. W wyniku tych mutacji bakterie szybciej się namnażają i są bardziej oporne na działanie antybiotyków. A co gorsza, nie tylko na działanie ciprofloksacyny, ale szerokiego spektrum antybiotyków różnych klas.
Badacze oceniali 9 leków powszechnie stosowanych w domach opieki społecznej: ibuprofen, diklofenak, paracetamol, furosemid, metforminę, tramadol, atorwastatynę, temazepam i pseudoefedrynę. Ich badania wykazały, że mechanizm nabywania antybiotykooporności jest bardzo złożony i nie ma związku wyłącznie z antybiotykami.
Badania zostały opublikowane w artykule The effect of commonly used non-antibiotic medications on antimicrobial resistance development in Escherichia coli.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zdaniem naukowców z Chin i USA, niektóre bakterie mikrobiomu mogą odpowiadać za bezsenność, podczas gdy inne wspomagają zdrowy sen. Dotychczasowe badania skupiały się na wpływie mikrobiomu na różne cechy snu, jednak nie przynosiły one odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób mikrobiom wpływa na ryzyko bezsenności. Tymczasem jest to ważne pytanie, gdyż na bezsenność cierpi od 10 do 20 procent ludzi.
Naukowcy z Uniwersytetu Nankińskiego oraz George Mason University wykorzystali dane 386 533 osób z bezsennością, których genom został przeanalizowany w ramach wcześniejszych badań oraz 26 548 osób, które wzięły udział w dwóch różnych badaniach nad mikrobiomem.
Uczeni przeprowadzili analizę statystyczną metodą randomizacji Mendla i odkryli, że istnieje związek pomiędzy pewnymi bakteriami a bezsennością. Okazało się, że 14 grup bakterii było dodatnio skorelowanych z bezsennością, zwiększając jej ryzyko od 1 do 4 procent, a 8 grup bakterii zmniejszało ryzyko wystąpienia bezsenności o 1 do 3 procent. Ponadto sam fakt, że dany pacjent cierpiał na bezsenność związane było ze zmianami mikrobiomu. U takich osób zaobserwowano spadek liczebności 7 grup bakterii, w przypadku których liczba mikroorganizmów zmniejszyła się o 49 do 79 procent, a w przypadku 12 grup bakterii liczba mikroorganizmów zwiększyła się od 65 do ponad 400 procent. Szczególnie silnie z ryzykiem wystąpienia bezsenności powiązane był rodzaj Odoribacter.
Autorzy badań zauważają, że zgadzają się one z wnioskami z wcześniejszych prac naukowych, co tylko wzmacnia przypuszczenie, że mikrobiom odgrywa rolę w jakości snu. Jednocześnie przypominają, że pod uwagę brano tylko dane osób o europejskich korzeniach. Nie można więc wprost przekładać uzyskanych przez nich wyników na całą ludzkość, gdyż skądinąd wiadomo o występowaniu różnic w składzie mikrobiomu u ludzi o różnym pochodzeniu etnicznym.
Z całością pracy można zapoznać się na łamach General Psychiatry.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.