Smartfony i telewizory mogą przyspieszać starzenie organizmu i neurodegenerację
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Zdrowie i uroda
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Upały mogą przyspieszać biologiczne starzenie się u starszych osób, ostrzegają badacze z Uniwersytetu Południowej Kalifornii. Okazuje się bowiem, że osoby mieszkające w regionach, w których ma miejsce więcej bardzo gorących dni mają wyższy średni wiek biologiczny, niż mieszkańcy regionów, gdzie takie dni zdarzają się rzadziej.
Wiek biologiczny to wskaźnik, który pokazuje, jak nasz organizm funkcjonuje na poziomie molekularnym, komórkowym i systemowym. Jeśli nasz wiek biologiczny jest większy, niż wiek chronologiczny, jesteśmy narażeni na wyższe ryzyko zachorowań i śmierci. Nie od dzisiaj wiadomo, że ekstremalne fale upałów są powiązane z negatywnymi skutkami dla zdrowia i wyższym ryzykiem zgonu – szczególnie u osób starszych – jednak dotychczas nie było jasne, jak przekładają się one na wiek biologiczny.
Naukowcy z Kalifornii sprawdzili, jak zmienia się wiek biologiczny ponad 3600 Amerykanów. W badaniu wzięły osoby w wieku 56 lat i wyższym. Uczeni przez sześć kolejnych lat pobierali ich krew i badali zachodzące zmiany epigenetyczne. Analizowali je i określali wiek biologiczny każdego w zbadanych w momencie pobierania próbki. Następnie zmiany wieku biologicznego porównywali z danymi dotyczącymi wyjątkowo upalnych dni i ich liczby w miejscu zamieszkania badanych.
Uczeni odkryli, że istnieje silna korelacja pomiędzy liczbą wyjątkowo upalnych dni w roku, a przyspieszeniem biologicznego starzenia się. Było to widoczne także po wzięciu pod uwagę różnych czynników społecznych, ekonomicznych i demograficznych, jak styl życia, spożycie alkoholu, papierosów i inne czynniki.
Osoby mieszkające na obszarach, gdzie przez połowę roku temperatury sięgają 32 stopni Celsjusza lub więcej – jak na przykład mieszkańcy Phoenix w Arizonie – doświadczyły 14 dodatkowych miesięcy biologicznego starzenia się, w porównaniu z osobami, mieszkającymi na terenach, gdzie liczba takich upalnych dni jest mniejsza niż 10 w roku. Starzały się szybciej tylko z tego powodu, że mieszkały w bardziej ciepłym miejscu, mówi jedna z autorek badań, doktor Eun Young Choi.
Związek pomiędzy wyższymi temperaturami a szybszym biologicznym starzeniem się wykazały wszystkie trzy wykorzystane zegary epigenetyczne. Autorki podkreślają, że podczas badań wykorzystały indeks upału, którym posługuje się National Weather Service, gdyż bierze on pod uwagę nie tylko samą temperaturę powietrza, ale też jego wilgotność. Ma to olbrzymie znaczenie ze względu na tzw. temperaturę mokrego termometru. Niedawno okazało się bowiem, że upały są dla ludzi znacznie bardziej niebezpieczne, niż się dotychczas wydawało.
Naprawdę chodzi tutaj o kombinację temperatury i wilgotności. Szczególnie w odniesieniu do starszych osób, gdyż one nie pocą się w taki sam sposób jak młodsi. Z wiekiem nasza skóra coraz mniej efektywnie odprowadza nadmiar ciepła. Jeśli wówczas znajdujesz się w ciepłym wilgotnym miejscu, słabo się chłodzisz, wyjaśnia doktor Jennifer Ailshire.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wszystkie wyżej zorganizowane formy życia, od roślin i grzybów, po ludzi i zwierzęta, są eukariontami, organizmami zbudowanymi z komórek posiadających jądro komórkowe. To odróżnia je od prokariontów nie posiadających jądra komórkowego. Pochodzenie eukariontów to jedna z największych zagadek biologii.
Według dominującej obecnie hipotezy w pewnym momencie doszło do połączenia dwóch prokariontów, archeona z nadtypu Asgard i bakterii. Bakteria utworzyła mitochondrium. W ten sposób powstał przodek eukariontów, który miał do dyspozycji na tyle dużo energii, że mógł rozwinąć się w złożoną komórkę, jaką znamy dzisiaj. Jedną z cech definiujących takie złożone komórki eukariotyczne jest ich zdolność do endocytozy, czyli pochłaniania innych komórek.
Prokarionty nie są w stanie pochłaniać innych komórek. Nie mają wystarczająco dużo energii, by przeprowadzić ten proces. A przynajmniej tak do niedawna uważano. Naukowcy z Uniwersytetu w Jenie poinformowali właśnie o potwierdzeniu „niemożliwego” – prokariotycznej bakterii, zdolnej do pożerania innych komórek.
Profesor Christian Jogler i jego zespół od ponad 10 lat prowadzą badania mające wyjaśnić powstanie eukariontów. Skupili się na prokariotycznych bakteriach Planctomycetes. To unikatowe organizmy, które ze względu na niezwykłą biologię komórek są uznawane przez niektórych za możliwych przodków eukariontów. Pomysł, że doszło do fuzji dwóch różnych prokariontów w jednego eukarionta nie przekonuje mnie z punktu widzenia biologii komórki. Nikt nigdy czegoś takiego nie zaobserwował, a taka hybryda prawdopodobnie nie mogłaby przetrwać ze względu na różne struktury błony komórkowej i układy molekularne, mówi profesor Jogler.
W 2014 roku jego zespół znalazł w Morzu Bałtyckim nieznane wcześniej Planctomycetes. Te bakterie zmieniają kształt, potrafią „chodzić” po powierzchni, wyjaśnia uczony. Mają unikatową budowę jak na prokarionty. Ich istnienie wzmocniło hipotezę, że komórki eukariotyczne mogły powstać z Planctomycetes. W 2019 roku profesor Takashi Shiratori i jego zespół z Uniwersytetu w Tsukubie donieśli, że zaobserwowali u Planctomycetes proces pochłaniania innych komórek podobny do endocytozy. Wydawało się więc, że pogląd, jakoby prokarionty nie były zdolne do endocytozy, został obalony.
Szczerze mówiąc, nie wierzyłem doktorowi Shiratoriemu, przyznaje Jogler. Niemieccy uczeni postanowili podważyć wyniki Japończyków. Po roku intensywnych badań stwierdzili jednak, że Shiratori i jego zespół mieli rację. W opublikowanym właśnie artykule badacze z Jeny nie tylko potwierdzili spostrzeżenia uczonych z Tsukuby, ale poinformowali też, że odkryte przez nich w Morzu Północnym bakterie Uabimicrobium helgolandensis również żywią się innymi bakteriami. A po analizach genetycznych tych bakterii Niemcy doszli do wniosku, że drapieżne Planctomycetes są pomostem pomiędzy prokariontami i eukariontami. Ich zdaniem odegrały one znaczącą rolę w pojawieniu się eukariontów, a może nawet i pojawieniu się życia.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Nasze badania rzucają wyzwanie przekonaniu, że nasz wiek biologiczny może tylko rosnąć i sugerują, że możliwe jest znalezienie sposobów na spowolnienie biologicznego starzenia się lub nawet częściowe obniżenie wieku biologicznego, mówi doktor Vadim Gladyshev z Wydziału Genetyki Brigham and Women’s Hospital. Tamtejsi naukowy zauważyli, że pod wpływem stresu u ludzi i u myszy dochodzi do przyspieszenia biologicznego starzenia się, jednak gdy stres ustępuje, markery wieku często wracają do poprzedniego poziomu.
Wydaje się więc, że nasz wiek biologiczny jest elastyczny, w przeciwieństwie do wieku chronologicznego, którego zmienić nie możemy. Wiek biologiczny to stan naszych komórek i tkanek, na który wpływają choroby, styl życia, środowisko naturalne i wiele innych czynników.
Tradycyjnie uważa się, że wiek biologiczny może tylko rosnąć, ale my wysunęliśmy hipotezę, że jest on bardziej elastyczny. Poważny stres powoduje, że nasz wiek biologiczny rośnie szybciej, jednak gdy stres jest krótkotrwały, można odwrócić skutki biologicznego starzenia się, stwierdza główny autor badań, doktor Jesse Poganik z Brigham and Women’s Hospital.
Naukowcy pobrali próbki od pacjentów, którzy znajdowali się w sytuacjach poważnego stresu. W jednym z eksperymentów udział wzięły starsze osoby, które czekała pilna operacja. Poganik i jego zespół pobrali próbki krwi bezpośrednio przed operacją, kilka dni po niej oraz podczas wypisu ze szpitala. Podobne próbki pobrano od ciężarnych myszy i ludzi na wczesnym oraz późnym etapie ciąży i po urodzeniu. W trzeciej z analiz pod uwagę brano próbki krwi osób, które z powodu ciężkiego przebiegu COVID-19 zostały przyjęte na oddział intensywnej opieki medycznej. W ich przypadku próbki pobierano przy przyjęciu i przez cały pobyt w szpitalu.
W pobranej krwi naukowcy oznaczali poziom metylacji DNA. To molekularne zmiany wskazujące na ryzyko chorób i zgonu. Metoda taka jest powszechnie przyjęta podczas badań nad starzeniem się.
We wszystkich opisanych przypadkach wiek biologiczny wzrósł w sytuacji stresowej, ale przestawał rosnąć, gdy stres ustąpił. U pacjentów, których czekała pilna operacja z powodu złamania szyjki kości udowej, wiek biologiczny powrócił do normy w ciągu 4–7 dni po operacji. Co interesujące, wzorca takiego nie zauważono u osób, które były operowane z innych powodów niż traumatyczne uszkodzenia ciała.
W przypadku ciężarnych ludzi i myszy zauważono ten sam wzorzec – wiek biologiczny rósł w czasie ciąży, osiągał punkt szczytowy około porodu, a następnie powracał do normy. Z kolei u osób, które trafiły na OIOM z powodu COVID-19 zaobserwowane inny wzorzec. U kobiet opuszczających OIOM wiek biologiczny częściowo wracał do normy, ale u mężczyzn nie dochodziło do takiej zmiany.
Naukowcy zauważyli też, że – po ustąpieniu sytuacji stresowej – nie wszyscy badani powracali do poprzedniego wieku biologicznego w takim samym tempie czy w takim samym stopniu. To zaś otwiera olbrzymie pole do badań w przyszłości. Możemy się z nich dowiedzieć jak i dlaczego wiek biologiczny rośnie w sytuacjach stresowych oraz w jaki sposób można ten trend odwrócić.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W przypadku robaków, much i myszy ograniczenie ilości przyjmowanych kalorii spowalnia proces starzenia się i wydłuża czas życia w zdrowiu. Celem naszych badań było sprawdzenie, czy ograniczenie kalorii wydłuża ludzkie życie, stwierdził profesor Daniel Belsky z Columbia University. Uczony wraz z zespołem brał udział w II etapie randomizowanych kontrolowanych badań CALERIE. To pierwszy długoterminowy test, podczas którego sprawdzano jak ograniczenie ilości spożywanych kalorii wpływa na zdrowe osoby o prawidłowej masie ciała.
W trwających 2 lata badaniach wzięło udział 220 osób, z których część spożywała standardową dietę, a część dietę, w której ilość kalorii ograniczono o 25%. Przed rozpoczęciem testu oraz po 12 i 24 miesiącach jego trwania badanym pobrano krew i zbadano ją pod kątem metylacji DNA. Ludzie żyją na tyle długo, że niepraktycznym byłoby czekanie do czasu pojawienia się chorób spowodowanych starzeniem się czy porównywanie liczby zgonów. Dlatego też oparliśmy się na markerach biologicznych wskazujących na tempo starzenia się, wyjaśnia Belsky.
Naukowcy wzięli pod uwagę trzy wskaźniki, z których dwa pierwsze informują o wieku biologicznym, a trzeci pokazuje tempo zmiany wieku.
Z badań wynika, że ograniczenie ilości spożywanych kalorii spowalnia tempo starzenia się o 2–3 procent. Wcześniej prowadzone badania wskazują też, że zmniejszenie liczby kalorii przekłada się na od 10 do 15 procent mniejsze ryzyko zgonu. Daje więc podobne korzyści jak rzucenie palenia. Belsky i jego zespół chcą kontynuować swoje badania, by sprawdzić, czy mniejsze spożycie kalorii przełoży się również na lepszy stan zdrowia.
Jednocześnie naukowcy przypominają, że ograniczenie ilości kalorii nie dla wszystkich jest wskazane. Wyniki badań zostały zaprezentowane na łamach Nature Aging.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Grupa japońskich naukowców z Kyoto University wykorzystała eksplozje do wyprodukowania... najmniejszych diamentowych termometrów, które można będzie wykorzystać do bezpiecznych pomiarów różnic temperatury w pojedynczej żywej komórce.
Gdy w sieci krystalicznej diamentu dwa sąsiadujące atomy węgla zostaną zastąpione pojedynczym atomem krzemu, pojawia się optycznie aktywne miejsce, zwane centrum krzem-wakancja (silicon-vacancy center, SiV). Od niedawna wiemy, że takie miejsca są obiecującym narzędziem do pomiaru temperatur w skali nanometrów. Atom krzemu, gdy zostanie wzbudzony laserem, zaczyna jasno świecić w wąskim zakresie światła widzialnego lub bliskiej podczerwieni, a kolor tego światła zmienia się liniowo w zależności od temperatury otoczenia diamentu.
Zjawisko to jest bezpieczne dla żywych organizmów, nawet dla bardzo delikatnych struktur. To zaś oznacza, że można je wykorzystać podczas bardzo złożonych badań nad strukturami biologicznymi, np. podczas badania procesów biochemicznych wewnątrz komórki. Problem stanowi jednak sam rozmiar nanodiamentów. Uzyskuje się je obecnie różnymi technikami, w tym za pomocą osadzania z fazy gazowej, jednak dotychczas potrafiliśmy uzyskać nanodiamenty o wielkości około 200 nm. Są one na tyle duże, że mogą uszkadzać struktury wewnątrzkomórkowe.
Norikazu Mizuochi i jego zespół opracowali technikę pozyskiwania 10-krotnie mniejszych niż dotychczas nanodiamentów SiV. Japońscy naukowcy najpierw wymieszali krzem ze starannie dobraną mieszaniną materiałów wybuchowych. Następnie, w atmosferze wypełnionej CO2, dokonali eksplozji. Później zaś przystąpili do wieloetapowej pracy z materiałem, który pozostał po eksplozji. Najpierw za pomocą kwasu usunęli sadzę i metaliczne zanieczyszczenia, następnie rozcieńczyli i wypłukali uzyskany materiał w wodzie dejonizowanej, w końcu zaś pokryli uzyskane nanodiamenty biokompatybilnym polimerem. Na końcu za pomocą wirówki usunęli wszystkie większe nanodiamenty. W ten sposób uzyskali jednorodny zbiór sferycznych nanodiamentów SiV o średniej średnicy 20 nm. To najmniejsze wyprodukowane nanodiamenty SiV.
Mizouchi wraz z kolegami przeprowadzili serię eksperymentów, podczas których wykazali, że ich nanodiamenty pozwalają na precyzyjne pomiary temperatury w zakresie od 22 do 40,5 stopnia Celsjusza. Zakres ten obejmuje temperatury wewnątrz większości organizmów żywych. To zaś otwiera nowe możliwości badań struktur wewnątrzkomórkowych. Japończycy zapowiadają, że rozpoczynają prace nad zwiększeniem liczby SiV w pojedynczym nanodiamencie, co ma pozwolić na uzyskanie jeszcze większej precyzji pomiaru. Dzięki temu – mają nadzieję – w przyszłości można będzie badać poszczególne organelle.
Szczegóły badań zostały opisane na łamach Carbon.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.