-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Proteina XRN1 odgrywa kluczową rolę w regulowaniu apetytu i metabolizmu przez mózg, informują badacze z Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University. U myszy utrata tego białka z przodomózgowia doprowadziła do pojawienia się niepohamowanego apetytu i otyłości, czytamy na łamach iScience. Otyłość powodowana jest przez nierównowagę pomiędzy ilością przyjmowanego pokarmu a wydatkowaniem energii. Wciąż jednak słabo rozumiemy, jak apetyt i metabolizm są regulowane przez komunikację pomiędzy mózgiem a innymi częściami ciała, jak trzustka czy tkanka tłuszczowa, mówi doktor Akiko Yanagiya.
W ramach badań naukowcy stworzyli mysz, w której przodomózgowiu nie pojawiła się proteina XRN1. W tym regionie mózgu znajduje się m.in. podwzgórze, niewielki obszar odpowiedzialny za uwalnianie hormonów regulujących sen, temperaturę ciała, pragnienie i głód. Naukowcy zauważyli, że w wieku 6 tygodni ich myszy zaczęły gwałtownie przybierać na wadze i w wieku 12 tygodni były już otyłe. Obserwując zachowanie zwierząt uczeni stwierdzili, że myszy pozbawione XRN1 jadły niemal dwukrotnie więcej niż grupa kontrolna.
To była prawdziwa niespodzianka. Gdy po raz pierwszy pozbawiliśmy mózg XRN1 nie wiedzieliśmy, co odkryjemy. Tak drastyczny wzrost apetytu był czymś niespodziewanym, informuje doktor Shohei Takaoka.
Japończycy chcieli dowiedzieć się, co powoduje, że myszy tak dużo jedzą. Zmierzyli więc poziom leptyny we krwi. To hormon, który tłumi uczucie głodu. W porównaniu z grupą kontrolną był on znacząco podwyższony. Normalnie powinno to zniwelować uczucie głodu i powstrzymać myszy przed jedzeniem. Jednak zwierzęta pozbawione XRN1 nie reagowały na leptynę.
Naukowcy odkryli też, że 5-tygodniowe myszy były oporne na insulinę, co w konsekwencji może prowadzić do cukrzycy. W miarę upływu czasu u myszy tych poziom glukozy i insuliny znacząco rósł wraz ze wzrostem leptyny. Sądzimy, że poziom glukozy oraz insuliny zwiększał się z powodu braku reakcji na leptynę. Oporność na leptynę powodowała, że myszy ciągle jadły, glukoza we krwi utrzymywała się na wysokim poziomie, a przez to wzrastała też ilość insuliny, mówi Yanagiya.
Sprawdzano też, czy otyłość u myszy mogła być spowodowana mniejszą aktywnością fizyczną. Zwierzęta umieszczono w specjalnych klatkach, gdzie mierzono poziom zużywanego tlenu, co służyło jaki wskaźnik tempa metabolizmu. Okazało się, że u 6-tygodniowych myszy nie było żadnej różnicy w wydatkowaniu energii pomiędzy grupą badaną (bez XRN1) a grupą kontrolną. jednak uczeni zauważyli coś bardzo zaskakującego. Otóż myszy bez XRN1 używały węglowodanów jako głównego źródła energii. Natomiast myszy z grupy kontrolnej były w stanie przełączać się pomiędzy wykorzystywaniem węglowodanów w nocy – kiedy to były bardziej aktywne – a wykorzystywaniem zgromadzonego w ciele tłuszczu w dzień, w czasie mniejszej aktywności.
Z jakiegoś powodu myszy pozbawione XRN1 nie wykorzystywały tłuszczu tak efektywnie, jak grupa kontrolna. Nie wiemy, dlaczego tak się dzieje, przyznaje doktor Yanagiya. Gdy zaś myszy te osiągnęły 12 tygodni życia, ich wydatki energetyczne zmniejszyły się w porównaniu z grupą kontrolną. Jednak naukowcy sądzą, że było to spowodowane otyłością, a nie na odwrót. Myślimy, że przyczyną otyłości było tutaj przejadanie się w wyniku oporności na leptynę, dodaje uczony.
XRN1 odgrywa kluczową rolę w aktywności genów, gdyż jest zaangażowana na ostatnim etapie degradacji mRNA. Naukowcy odkryli, że u otyłych myszy poziom mRNA wykorzystywanego do wytwarzania proteiny AgRP, jednego z najsilniejszych stymulatorów apetytu, był podwyższony, co prowadziło też do podwyższonego poziomu AgRP. W tej chwili to tylko spekulacja, ale sądzimy, że zwiększony poziom tej proteiny i nieprawidłowa aktywacja wytwarzających ją neuronów może być przyczyną oporności na leptynę u myszy. W normalnych warunkach leptyna zmniejsza aktywność neuronów AgRP, ale jeśli utrata XRN1 powoduje, że neurony pozostają wysoce aktywne, to może to zagłuszać sygnały przekazywane przez leptynę, wyjaśniają naukowcy.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
W naszych organizmach bez przerwy znajdują się tysiące komórek, w których DNA pojawiły się błędy mogące powodować nowotwory. Jednak tylko w rzadkich przypadkach rzeczywiście dochodzi do rozwoju choroby. Standardowe wyjaśnienie tego fenomenu jest takie, że potrzebna jest odpowiednia liczba konkretnych mutacji, by pojawił się nowotwór. Nauka zna jednak liczne przypadki, gdy ten sam zestaw mutacji raz powoduje nowotwór, a raz nie.
Dobrym przykładem takiego zjawiska są pieprzyki na skórze. Komórki, z których one powstają, nie są normalne pod względem genetycznym. Często zawierają one zmutowany gen BRAF, który – gdy znajdzie się w komórkach poza pieprzykiem – często powoduje czerniaka. Jednak zdecydowana większość pieprzyków u zdecydowanej większości ludzi nigdy nie zamienia się w guzy nowotworowe.
Na łamach Science opublikowano właśnie artykuł, z którego dowiadujemy się, że powstanie czerniaka zależy od czegoś, co autorzy badań nazwali „kompetencją onkogeniczną”. Jest ona wynikiem współpracy pomiędzy mutacjami DNA w komórce a konkretnym zestawem genów, które są w niej aktywowane. Jak się okazało, komórki posiadające kompetencję onkogeniczną do utworzenia czerniaka mają dostęp do zestawu genów, które normalnie są nieaktywne w dojrzałych melanocytach. Odkrycie to wyjaśnia, dlaczego jedne komórki tworzą guzy nowotworowe, a inne nie. Pewnego dnia odkrycie to może zostać wykorzystane do walki z nowotworami.
Dotychczas sądzono, że do rozwoju nowotworu konieczne jest pojawienie się dwóch mutacji DNA: aktywny onkogen i nieaktywny antyonkogen. Teraz naukowcy ze Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) odkryli trzeci element. Zauważyli bowiem, że do pojawienia się czerniaka potrzebny jest dostęp do genów, które są zwykle wyłączone w dojrzałych melanocytach. Aby ten dostęp mieć, komórki potrzebują specyficznych protein. Bez nich guz się nie utworzy, nawet jeśli występują powiązane z nowotworem mutacje DNA.
Przed ponad 10 laty profesor Richard White badał rozwój czerniaka u danio pręgowanego. To złośliwy nowotwór skóry i błon śluzowych wywodzący się z komórek pigmentowych, melanocytów. Przeprowadzone wówczas analizy wykazały, że w guzach aktywne są liczne geny charakterystyczne bardziej dla komórek embrionalnych, a nie dojrzałych melanocytów. Zaczęliśmy się więc zastanawiać, dlaczego geny te zostały włączone. Czy są one ważne dla rozwoju guza, a jeśli tak, to w jaki sposób, mówi White.
Naukowcy wzięli na warsztat gen BRAF, którego zmutowana forma jest obecna w połowie przypadków czerniaka. Gen ten aktywowano w komórkach danio na trzech różnych etapach ich rozwoju. Na etapie grzebienia nerwowego (NC), z którego rozwija się wiele różnych komórek, w tym melanocyty; na etapie melanoblastu (MB), czyli komórki prekursorowej melanocytu, oraz na etapie dojrzałego melanocytu (MC). Okazało się, że do rozwoju guzów doszło tylko u tych ryb, u których zmutowana forma BRAF została aktywowana na etapie NC i MB.
Następnie uczeni wprowadzili zmutowany BRAF do ludzkich macierzystych komórek pluripotencjalnych znajdujących się na tych samych trzech stadiach rozwoju, co komórki badane u ryb, i wszczepili je myszom. I znowu okazało się, że tylko w przypadku komórek w dwóch stadiach rozwoju, NC i MB, pojawiły się guzy nowotworowe.
Badacze zaczęli więc poszukiwać różnic molekularnych pomiędzy komórkami. Zauważyli, że różnica dotyczy genu ATAD2, który kontroluje dynamikę chromatyny, substancji występującej w jądrze komórkowym. Gen ten był aktywny w komórkach NC i MB, ale nie MC. Gdy naukowcy usunęli ATAD2 z podatnych na czerniaka danio pręgowanych, guzy nie powstały. Gdy zaś wprowadzili aktywny ATAD2 do dojrzałych melanocytów (MC), komórki zyskały zdolność tworzenia guza.
Autorzy badań przeanalizowali następnie dane kliniczne zarówno pacjentów Memorial Sloan Kettering Cancer Center jak i dane dostępne w Cancer Genome Atlas. Zauważyli, że ATAD2 jest ważnym czynnikiem rozwoju czerniaka. Okazało się bowiem, że pacjenci, u których gen ten był bardziej aktywny, mieli mniejsze szanse przeżycia. Wydaje się więc, że jest on istotny dla rozwoju nowotworu. Mutacje DNA są jak zapalniczka. Jeśli masz nieodpowiednie drewno lub jest ono mokre, może powstać iskra, ale nie będzie ognia. Jeśli jednak drewno jest odpowiednie, wszystko zaczyna się palić", mówi doktor Arianna Baggiolini.
Technika pracy z pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi, która została opracowana na potrzeby badań nad czerniakiem, może zostać wykorzystana podczas spersonalizowanego leczenia nowotworu. Richard White i Lorenz Studer z MSK uzyskują z krwi pacjentów pluripotencjalne komórki macierzyste. Następnie są w stanie wprowadzać do tych komórek specyficzne mutacje, charakterystyczne dla guza nowotworowego każdego pacjenta. W ten sposób tworzony jest indywidualny model choroby, na którym można testować wiele różnych leków, by sprawdzić, które dadzą najlepsze efekty u danej osoby.
Wykorzystując pluripotencjalne komórki macierzyste możemy próbować stworzyć indywidualne modele choroby dla każdego pacjenta i każdego rodzaju tkanki. Mam nadzieję, że z czasem stanie się to standardową metodą leczenia nowotworów, mówi Studer.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Duńscy badacze opisali podstawy procesu, za pomocą którego komórki nowotworowe naprawiają niebezpieczne dla nich uszkodzenia błony komórkowej. Wykazali przy tym, że powstrzymanie tego procesu powoduje śmierć komórek. Proces makropinocytozy może stać się celem przyszłych terapii przeciwnowotworowych, mówi Jesper Nylandsted z Uniwersytetu w Kopenhadze, który stał na czele grupy badawczej.
Błona komórkowa jest zasadniczym elementem chroniącym komórkę przed niekorzystnym wpływem czynników zewnętrznych. Dobrze znamy wstępny mechanizm naprawy błony komórkowej, jednak mniej wiemy o tym, w jaki sposób komórki naprawiają samą strukturę błony, by przywrócić homeostazę, stwierdza Nylandsted.
Duńczycy uszkadzali komórki nowotworowe, wypalając w ich błonach otwory za pomocą lasera. Już wcześniej specjaliści z Duńskiego Towarzystwa Raka obserwowali, jak komórki potrafią „zszywać” tak uszkodzoną błonę. Tym razem okazało się, że – szczególnie komórki agresywnych nowotworów – wykorzystują podczas naprawy proces makropinocytozy. Niewykluczone, że preferowany jest ten mechanizm, gdyż dzięki niemu komórka ma możliwość ponownego użycia uszkodzonej błony. Ten rodzaj recyklingu może być użyteczny w przypadku komórek nowotworowych, gdyż podlegają one częstym podziałom, co wymaga od nich dużej ilości energii i materiału.
Uzyskane przez nas wyniki wskazują, że komórki aktywnie wymieniają uszkodzoną część błony i naprawiają ją za pomocą makropinocytozy. Wydaje się, że kluczowy jest tutaj pierwszy krok internalizacji uszkodzonej błony drogą makropinocytozy. To właśnie umożliwia komórce przetrwanie. Sądzimy, że dzięki temu, usuwając uszkodzoną błonę i proteiny po wstępnej naprawie, komórki nowotworowe lepiej radzą sobie z problemem, stwierdzają badacze.
Duńczycy próbują dowiedzieć się więcej o tym, w jaki sposób komórki nowotworowe chronią swoją błonę komórkową. Obok makropinocytozy interesuje nas to, co dzieje się po wstępnym zamknięciu uszkodzonej błony. Sądzimy, że to wstępne łatanie jest dość pobieżne i później konieczna jest lepszej jakości naprawa. To może być kolejny słaby punkt komórek nowotworowych, któremu chcemy się bliżej przyjrzeć, mówi doktor Stine Lauritzen Sønder.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Kwas dokozaheksaenowy (DHA), należący do grupy nienasyconych kwasów tłuszczowych omega-3, jest ważny dla prawidłowego funkcjonowania mózgu, wzroku i regulowania stanu zapalnego. Kwasy omega-3 są też wiązane ze zmniejszeniem ryzyka występowania nowotworów. Naukowcy z Uniwersytetu Katolickiego w Louvain (UCLouvain) zidentyfikowali właśnie mechanizm, który powoduje, że DHA i podobne doń kwasy tłuszczowe spowalniają wzrost guzów nowotworowych.
Uczeni wykazali, że u myszy karmionych dietą bogatą w DHA guzy nowotworowe rozwijały się znacznie wolniej niż w przypadku zwierząt, którym podawano jednonienasycone kwasy tłuszczowe. To wskazuje, że ten wielonienasycony kwas tłuszczowy działa selektywnie przeciwnowotworowo i może uzupełniać leczenie farmakologiczne, mówi profesor Olivier Feron, który stał na czele grupy badawczej.
Naukowcy od dawna próbują zbadać właściwości przeciwnowotworowe kwasów omega-3. Jednak nie nie jest to łatwe, a interpretowanie dotychczas uzyskanych wyników badań również sprawia trudności, gdyż ich autorzy korzystają z różnych kwasów wielonienasyconych, w różnych ilościach i podawanych w różny sposób.
W 2016 roku zespół profesora Ferona, który specjalizuje się w onkologii, odkrył, że komórki w kwasowym środowisku guzów nowotworowych zastępują glukozę lipidami w roli źródła energii, które pozwala im na przeprowadzanie podziału. W ubiegłym roku informowaliśmy zaś, że kwaśne środowisko sprzyja przerzutom nowotworowym.
W 2020 roku ten sam zespół zauważył, że takie komórki są najbardziej agresywne i nabywają zdolności do opuszczania guza i tworzenia przerzutów. W tym samym czasie inny uczony z Louvain, Yvan Larondelle z wydziału bioinżynierii, którego zespół pracuje nad ulepszonymi źródłami lipidów w diecie, zaproponował Feronowi wspólny projekt badawczy. Miał on polegać na sprawdzeniu zachowania komórek nowotworowych w obecności różnych kwasów tłuszczowych.
Okazało się, że komórki nowotworowe pochodzące z obszarów guza, w których występuje środowisko kwasowe, w różny sposób reagują na różne kwasy tłuszczowe. Szybko odkryliśmy, że niektóre kwasy tłuszczowe stymulują rozrost komórek nowotworowych, a inne je zabijają, mówi naukowcy. Ich najważniejszym spostrzeżeniem było stwierdzenie, że DHA zatruwa komórki nowotworowe.
Na potrzeby swoich badań naukowcy z UCLouvain wykorzystywali trójwymiarowe hodowle komórek nowotworowych. W obecności DHA komórki najpierw rosły, a później dochodziło do ich implozji. Odkryliśmy, że wielonienasycone kwasy tłuszczowe omega-3, ale również omega-6, powodowały śmierć komórek nowotworowych. U myszy z guzami nowotworowymi karmionych dietą wzbogaconą o DHA guzy rozwijały się wolniej niż u myszy na konwencjonalnej diecie.
Analizy wykazały, że DHA działa na komórki nowotworowe za pośrednictwem mechanizmu zwanego ferroptozą. To forma śmierci komórkowej, dla której charakterystyczny jest wzrost poziomu nadtlenków lipidów. Im więcej nienasyconych kwasów tłuszczowych w komórce, tym większe prawdopodobieństwo ich utlenienia.
Normalnie w kwasowym środowisku guza komórki przechowują kwasy tłuszczowe w postaci kropli, co chroni je przed utlenianiem. Jednak w obecności dużych ilości DHA komórka zostaje przeciążona i nie jest w stanie odpowiednio przechowywać DHA, który ulega utlenieniu i zabija komórkę.
Naukowcy przeprowadzili dodatkowe eksperymenty, w czasie których wykorzystali inhibitor metabolizmu lipidów, co jeszcze bardziej wzmocniło zjawisko niekorzystne dla komórek nowotworowych, przy okazji potwierdzając, że mechanizm działania DHA został dobrze zidentyfikowany.
Dostarczyliśmy dowodów wskazujących, że ferroptoza jest wzmacniana, gdy znajdujące się w kwasowym środowisku komórki nowotworowe nie są w stanie poradzić sobie ze zwiększoną podaż wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, co naraża je na niekorzystne skutki utleniania. Dodatkowo naukowcy wykazali, że ilość wielonienasyconych kwasów tłuszczowych omega-3, którą należałoby przyjąć, by wywołać śmierć komórek nowotworowych, można zredukować podając inhibitory metabolizmu lipidów.
Odkrycie może doprowadzić do opracowania nowych strategii walki z nowotworami. Dodatkowo naukowcy przypominają, że rekomendowana dzienna ilość DHA w diecie powinna wynosić co najmniej 250 mg dla osoby dorosłej. Tymczasem przeciętny dorosły przyjmuje 50–100 mg DHA dziennie.
Ze szczegółami badań można zapoznać się w artykule Peroxidation of n-3 and n-6 polyunsaturated fatty acids in the acidic tumor environment leads to ferroptosis-mediated anticancer effects
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
W średniowieczu na Wyspach Brytyjskich ludzie chorowali na nowotwory 10-krotnie częściej niż dotychczas sądzono, informują naukowcy z University of Cambridge. Przeprowadzili oni pierwsze badania, w których wykorzystano zdjęcia rentgenowskie i tomografię komputerową do poszukiwania nowotworów w szkieletach populacji sprzed epoki przemysłowej. Z badań wynika, że w chwili śmierci na nowotwory chorowało od 9 do 14 procent dorosłej populacji średniowiecznej Brytanii.
Dotychczas kwestię nowotworów u ludzi, którzy nie palili papierosów i nie zetknęli się z przemysłowymi zanieczyszczeniami powietrza badano przyglądając się z zewnątrz kościom i poszukując w nich oznak nowotworów. Ta metoda sugerowała, że przed wiekami nowotwory dotykały mniej niż 1% ludzi.
Uczeni z Cambridge połączyli tradycyjne analizy kości z badaniami radiologicznymi. Przyjrzeli się w ten sposób 143 szkieletom z 6 cmentarzy z Cambridge i okolic. Badani ludzie żyli pomiędzy VI a XVI wiekiem.
Większość nowotworów rozpoczyna się w tkankach miękkich. W przypadku średniowiecznych zwłok dawno uległy one rozkładowi. Tylko niektóre nowotwory dają przerzuty do kości, a wśród nich jest jedynie kilka, w przypadku których zmiany są widoczne na powierzchni. Dlatego też postanowiliśmy dokładniej przyjrzeć się kościom, mówi główny autor badań, doktor Piers Mitchell, którego zespół pracuje w ramach projektu „After the Plague”. Z wynikami najnowszych badań można zapoznać się na łamach pisma Cancer.
Ze współczesnych badań wiemy, że przerzuty do kości pojawiają się w 30–50% nowotworów tkanek miękkich. Połączyliśmy tę wiedzę z dowodami na przerzuty do kości w badanych szkieletach i na tej podstawie oszacowaliśmy rozpowszechnienie się nowotworów w średniowiecznej Brytanii, informują autorzy badań. Dzięki użyciu tomografu mogliśmy znaleźć ślady nowotworów ukryte głęboko w kościach, które na zewnątrz wyglądały zupełnie normalnie. Dotychczas sądzono, że najczęstszymi przyczynami złego stanu zdrowia średniowiecznej populacji były choroby zakaźne, niedożywienie i urazy spowodowane wypadkami i wojnami. Teraz do najważniejszych chorób trapiących ludzi w średniowieczu należy dodać nowotwory, stwierdza doktor Jenna Dittmar.
Naukowcy zauważają jednocześnie, że we współczesnej Wielkiej Brytanii 40–50 procent populacji choruje na nowotwór na jakimś etapie życia. To kilkukrotnie częściej niż w średniowieczu. Do rozpowszechnienia nowotworów prawdopodobnie przyczynił się współczesny tryb życia, jak chociażby palenie tytoniu, który dotarł do Brytanii w XVI wieku. Niewątpliwym też jest kancerogenny wpływ zanieczyszczeń przemysłowych. Niewykluczone też, że powodujące nowotwory wirusy są obecnie bardziej rozpowszechnione, gdyż łatwiej i częściej podróżujemy. Kolejną przyczyną jest większa średnia długość życia, co daje nowotworom więcej czasu na rozwój.
Badane szkielety pochodziły z cmentarzy z trzech wsi wokół Cambridge oraz z samego miasta, w tym z cmentarza byłego opactwa augustianów oraz cmentarza szpitalnego. Niewiele szkieletów zachowało się w stanie komplecie. Uczeni wykorzystali tylko te szkielety, z których pozostał nietknięty kręgosłup, miednica i kości udowe. Wiadomo bowiem, że to w tych kościach najczęściej pojawiają się przerzuty.
Zbadano szczątki 96 mężczyzn, 46 kobiet i osoby o nieustalonej płci. Ślady nowotworów znaleziono w kościach 5 osób (3,5%), głównie w kościach miednicy, chociaż u jednej osoby odkryto uszkodzenia na całym szkielecie, co sugeruje, że cierpiał na nowotwór krwi.
Jako, że tomografia komputerowa pozwala wykryć przerzuty to kości w 75% przypadków, a przerzuty takie pojawiają się w 30–50 procentach nowotworów tkanek miękkich, naukowcy oszacowali, że na nowotwory cierpiało od 9 do 14 procent dorosłej populacji średniowiecznej Brytanii.
Autorzy badań zaznaczają, że badana próbka była mała i ograniczona geograficznie, a jednoznaczne stwierdzenie nowotworu w kościach liczących setki lat nie jest proste. Konieczne są następne badania tomograficzne szczątków z różnych regionów i różnych czasów. To pozwoli nam twierdzić, jak bardzo rozpowszechnione były nowotwory, dodaje Mitchell.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.