Smartfony i telewizory mogą przyspieszać starzenie organizmu i neurodegenerację
By
KopalniaWiedzy.pl, in Zdrowie i uroda
-
Similar Content
-
By 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 -
By 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 -
By 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 -
By KopalniaWiedzy.pl
Wątroba ma unikatowe możliwości regeneracji po uszkodzeniu. Jednak dotychczas nie było jasne, czy możliwości te nie zmniejszają się wraz z wiekiem. Doktor Olaf Bergmann z Uniwersytetu Technicznego w Dreźnie stanął na czele międzynarodowego zespołu naukowego, który miał zająć się tą kwestią. W trakcie badań naukowcy wykazali, że starzenie się nie wpływa na zdolności regeneracyjne wątroby i są one tak duże, że niezależnie od naszego wieku, wątroba przez całe życia ma średnio... 3 lata.
Wątroba jest odpowiedzialna za oczyszczanie organizmu z toksyn. Jako że przez cały czas ma z nimi do czynienia, prawdopodobnie bez przerwy ulega uszkodzeniom. By zaradzić temu problemowi, organ ten ma unikatowe właściwości regeneracyjne. A jako że zdolności regeneracyjne całego naszego organizmu zmniejszają się wraz z wiekiem, naukowcy chcieli sprawdzić, czy to samo dotyczy wątroby.
Zespół złożony z biologów, fizyków, matematyków i lekarzy przeanalizował wątroby wielu osób, które zmarły pomiędzy wiekiem 20 a 84 lat. Naukowcy ze zdumieniem zauważyli, że komórki wątroby wszystkich zmarłych były mniej więcej w tym samym wieku. Niezależnie od tego, czy masz 20 lat czy 84, twoja wątroba zawsze ma średnio nieco poniżej 3 lat, mówi doktor Bergmann.
Naukowcy mówią tutaj o średnim wieku wątroby, gdyż nie wszystkie komórki są tak młode. Pewna grupa komórek może żyć nawet do 10 lat zanim się odnowi. Ta populacja zawiera więcej DNA niż inne komórki. Większość komórek w naszym organizmie zawiera 2 zestawy chromosomów. Istnieją jednak komórki, które z wiekiem akumulują więcej materiału genetycznego. W końcu zawierają one 4, 8 czy nawet więcej zestawów chromosomów.
Gdy porównaliśmy typowe komórki wątroby z tymi, zawierającymi więcej DNA, odkryliśmy różnice w procesie ich odnowy. O ile typowe komórki odnawiają się raz w roku, komórki zawierające więcej materiału genetyczne mogą żyć nawet przez dekadę. Z wiekiem odsetek komórek bogatszych w materiał genetyczny rośnie. Sądzimy, że jest to mechanizm obronny chroniący nas przed akumulacją szkodliwych mutacji, mówi Bergmann. Uczony chciałby zbadać, czy podobny mechanizm istnieje u osób cierpiących na chroniczne choroby wątroby, które czasem prowadzą do nowotworów.
Podczas określania wieku komórek naukowcy wykorzystali metodę radiowęglową. Jednak nie taką, jaka stosowana jest np. w archeologii, gdyż ze względu na długi czas połowicznego rozpadu nie nadaje się ona do określenia wieku komórek żywego, czy też niedawno zmarłego, organizmu. Z pomocą przyszły jednak testy broni jądrowej prowadzonej w latach 50. XX wieku. W ich wyniku do atmosfery trafiły olbrzymie ilości C14, które zostały zaabsorbowane przez organizmy żywe. W roku 1963 wprowadzono zakaz naziemnych testów broni jądrowej i od tego czasu ilość C14 w atmosferze spada. A ilość C14 w atmosferze bardzo dobrze koreluje z ilością C14 w naszych organizmach. Mimo że są to śladowe ilości, nieszkodliwe dla zdrowia, możemy je wykryć i zmierzyć w tkankach. Porównując zaś ilość radiowęgla w atmosferze i komórkach, możemy określić wiek komórek, wyjaśniają naukowcy.
Grupa Bergmanna zajmuje się też problemem regeneracji innych organów, jak mózg i serce. Obecnie naukowcy badają, czy u osób z chronicznymi chorobami serca pojawiają się nowe komórki. Badanie procesu regeneracji komórek bezpośrednio na ludzkim organizmie jest bardzo trudne z technicznego punktu widzenia. Daje nam jednak unikatowy wgląd w komórkowe i molekularne mechanizmy regeneracji organów, podsumowuje doktor Bergmann.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Prędkość pracy naszego mózgu nie zmienia się przez dziesięciolecia. Analiza danych z online'owego eksperymentu, w którym udział wzięło ponad milion osób dowodzi, że pomiędzy 20. a 60. rokiem życia tempo przetwarzania informacji przez mózg pozostaje na tym samym poziomie. Praca mózgu ulega spowolnieniu dopiero w późniejszym wieku. Wyniki badań każą więc podać w wątpliwość przekonanie, jakoby spadek tempa przetwarzania informacji przez mózg rozpoczynał się już we wczesnej dorosłości.
Panuje przekonanie, że im jesteśmy starsi, tym wolniej reagujemy na bodźce zewnętrzne. Jeśli by tak było, to tempo przetwarzania informacji przez mózg musiałoby być największe w wieku około 20 lat, a później by się zmniejszało, mówi doktor Mischa von Krause, która wraz z doktorem Stefanem Radevem stała na czele grupy badawczej. Naukowcy z Instytutu Psychologii Uniwersytetu w Heidelbergu postanowili zweryfikować przekonanie o spadku tempa przetwarzania informacji. W tym celu przyjrzeli się wynikom dużego amerykańskiego eksperymentu przeprowadzonego online. Amerykanie badali w nim uprzedzenia, a jego uczestnicy – ostatecznie w eksperymencie wzięło udział ponad milion osób – mieli sortować zdjęcia ludzi, przypisując je do różnych kategorii.
Niemieckich uczonych nie interesowała sama kategoryzacja. Przyjrzeli się za to czasowi reakcji i zmierzyli dzięki temu tempo podejmowania decyzji. Podczas analizy danych naukowcy zauważyli, że co prawda średni czas reakcji zwiększał się wraz z wiekiem badanych, jednak za pomocą modelu matematycznego wykazali, że za wydłużanie się tego czasu nie odpowiada spadek tempa pracy mózgu. Starsze osoby reagowały wolniej, gdyż bardziej koncentrowały się na temacie i dłużej rozważały odpowiedź, nie chcąc popełnić pomyłki, mówi von Kruse. Ponadto z wiekiem obniżają się nasze zdolności motoryczne, zatem już po podjęciu decyzji odnośnie odpowiedzi, osoby starsze potrzebują więcej czasu, by nacisnąć przycisk.
Średnie tempo przetwarzania informacji przez mózg nie ulega poważniejszemu zwiększeniu pomiędzy 20. a 60. rokiem życia. Przez większość życia nie musimy obawiać się spadku szybkości pracy naszego mózgu, mówi von Krause. Autorzy wcześniejszych badań zwykle uznawali, że postępujący z wiekiem wolniejszy czas reakcji to dowód na spowolnienie przetwarzania informacji przez mózg. Dzięki zastosowaniu modelu matematycznego wykazaliśmy, że istnieją alternatywne wyjaśnienia, które lepiej pasują do obserwowanych zjawisk, dodaje uczona.
Praca niemieckich naukowców może być punktem wyjścia do kolejnych badań. Pokazuje ona na przykład, że tempo reakcji może znacząco różnić się w obrębie jednej grupy wiekowej. Warto by więc było poznać odpowiedź na pytanie, dlaczego tak się dzieje. Ponadto specjaliści niezaangażowani we wspomniane badania zwracają uwagę na ich ograniczenia. Profesor David Madden z Duke University zauważył, że powinno się przeanalizować wyniki eksperymentów, w czasie których badani mieli do wykonania różne rodzaje zadań naukowych, by stwierdzić, jakie wzorce pojawią się w zależności od zadania.
Z kolei doktor Malaz Boustani z Regenstrief Institute podkreślił, że z analizy nie wyeliminowano możliwych wczesnych objawów choroby Alzheimera, zatem nie było możliwe stwierdzenie, czy obserwowany po 60. roku życia spadek tempa pracy mózgu był powodowany samym wiekiem czy też rozwijającą się chorobą neurodegeneracyjną.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.