Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Przerywane epizody niedotlenienia organizmu (hipoksji) minimalizują produkcję tlenku azotu, mającego znaczny udział w powstawaniu uszkodzeń serca w przebiegu zawału serca - wykazał eksperyment przeprowadzony na psach, przeprowadzony przez naukowców z University of North Texas Health Science Center. Wyniki badania mogą w przyszłości zaowocować stworzeniem nowej metody profilaktyki choroby wieńcowej i zawału serca.

Nadmierne niedotlenienie dowolnej tkanki prowadzi do martwicy, w związku z czym jest powszechnie uważane za stan szkodliwy. Okazuje się jednak, że dwudziestodniowy "trening" polegający na krótkotrwałym, przerywanym zmniejszaniu dostaw tlenu do organizmu zwiększa odporność serca na groźne konsekwencje zatkania naczyń wieńcowych oraz intensywnego przepływu krwi po ustaniu zawału. Za pomocą wykonanego na zwierzętach eksperymentu wykazano, że tego typu profilaktyka pozwala zmniejszyć rozległość zmiany oraz częstotliwość wystepowania groźnych dla życia arytmii w jej następstwie.

Zespół, prowadzony przez dr. Roberta T. Malleta, dr. H. Freda Downeya oraz doktoranta Myounga-Gwi Ryou, zajął się ustaleniem mechanizmów odpowiedzialnych za "uodpornienie" serca na efekty choroby. Badacze skupili się przede wszystkim na hipotezie, zgodnie z którą powtarzające się okresy hipoksji wpływają na zmniejszenie syntezy tlenku azotu(II) (wzór chemiczny: NO). Ten nietrwały związek odgrywa korzystną rolę w czasie rozwoju stanu zapalnego, lecz w czasie intensywnego przepływu krwi (reperfuzji) po odblokowaniu naczyń wieńcowych staje się prekursorem związków toksycznych dla otaczających tkanek. Gdy jest produkowany w nadmiernej ilości, może wchodzić w reakcję z innymi substancjami, tworząc agresywne chemicznie związki zdolne do uszkadzania tkanek. Ograniczenie aktywności enzymu odpowiedzialnego za jego produkcję pozwala na zmniejszenie zagrożenia związanego z powstawaniem tych substancji.

Po dwudziestu dniach "treningu" psy były usypiane, a następnie, z wykorzystaniem technik chirurgicznych, na 60 minut zamykano u nich tętnicę wieńcową. Dzięki eksperymentowi ustalono, że w pierwszych minutach po ponownym otwarciu naczynia, kiedy w typowym zawale serca dochodzi do burzliwej syntezy szkodliwego NO, u psów poddawanych hipoksji wytwarzanie tego związku było znacznie obniżone. Na dodatek, co ważne, proces ten nie miał wpływu na całkowitą ilość przepływającej przez serce krwi, której wydajne dostarczanie jest niezbędne dla utrzymania przy życiu chociaż części uszkodzonych komórek. Wykazano, że nowa metoda pozwala na znaczne ograniczenie aktywności obydwu istniejących w organizmie "odmian", zwanych izoformami, enzymu odpowiedzialnego za syntezę tlenku azotu.

Przerywane niedotlenienie może stanowić potężną terapię wspomagającą dla pacjentów obarczonych wysokim ryzykiem zawału serca, tłumaczy dr Downey.Krótkie okresy rozważnego ograniczenia dopływu tlenu są łatwo tolerowane przez organizmy większości osób. Nie wymagają także ani zabiegów chirurgicznych, ani drogich lekarstw. [Tego typu terapię] można także stosować u pacjentów w ich domach lub w miejscach pracy przy użyciu łatwo osiągalnych urządzeń. Autorzy badań są jednak zgodni, że dla pełnego wyjaśnienia tego zjawiska potrzebne są dalsze badania.

Wyniki swojej pracy badacze opublikowali w czerwcowym numerze czasopisma Experimental Biology and Medicine.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Pozytywny wpływ niedotlenienia wynikającego z palenia jest całkowicie niwelowany przez negatywne skutki. Przecież wielokrotnie udowodniono, że palenie nie tylko zwiększa ryzyko zawału, ale także pogarsza rokowanie.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest fakir

Przerywane niedotlenienie może stanowić potężną terapię wspomagającą dla pacjentów obarczonych wysokim ryzykiem zawału serca............Krótkie okresy rozważnego ograniczenia dopływu tlenu są łatwo tolerowane przez organizmy większości osób.

 

Myślę, że mamy tu do czynienia ze znanym zjawiskiem "hartowania organizmu". Nie ma wątpliwości, że można usprawnić termoregulację poprzez naprzemienne schładzanie i ogrzewanie. Można też pogorszyć zdolnośc do termoregulacji poprzez utrzymywanie temperatury optymalnej. Zjawisko to ma szerszy zasięg. Utrzymywanie i zapewnienie optymalnych warunków do życia jest szkodliwe. Opisane wyżej badania pokazują, że okresowe niedotlenienie w jakiś sposób hartuje organizm i zmniejsza ryzyko zachorowań podobnie jak okresowe ochładzanie a prawdopodobnie także głodzenie, niedobory i nadmiary różnych witamin i minerałów i inne.  Ważne są zmiany warunków!!!. Są one jak wykazano łatwo tolerowane przez większość ludzi.

To ciekawe zjawisko uświadamiające, że dążenie do zapewnienia sobie "warunków optymalnych" może nam w ostatecznym rachunku zaszkodzić.   

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
      Lek sprzed 150 lat może powodować, że guzy nowotworowe stają się bardziej podatne na radioterapię, uważają badacze z Ohio State University. Odkryli oni, że papaweryna zaburza oddychanie komórkowe i powoduje, że guzy stają się bardziej podatne na radioterapię. Jednocześnie zaś papaweryna nie szkodzi dobrze natlenionym zdrowym tkankom. Co więcej, okazało się, że odpowiednie zmodyfikowanie molekuły papaweryny jeszcze bardziej zwiększa jej bezpieczeństwo.
      W komentarzu do artykułu, który ukazał się w PNAS, komentujący naukowiec stwierdził, że to potencjalnie znaczące odkrycie, dzięki któremu może uda się wyeliminować hypoksję jako przyczynę niepowodzenia radioterapii.
      Wiemy, że hipoksja ogranicza efektywność radioterapii. To poważny problem kliniczny, gdyż ponad połowa chorych na nowotwory jest poddawana w jakimś momencie radioterapii, mówi główny autor badań, profesor Nicholas Denko. Odkryliśmy, że pojedyncza dawka papaweryny podana przed radioterapią, zmniejsza oddychanie w mitochondriach, łagodzi hipoksję i uwrażliwia guzy na radioterapię, dodaje uczony.
      Radioterapia zabija komórki nowotworowe na dwa sposoby. Bezpośrednio, uszkadzając DNA, i pośrednio, prowadząc do pojawienia się reaktywnych form tlenu. Hipoksja zmniejsza  uszkodzenia DNA i efektywność radioterapii. Jeśli mamy do czynienia z hipoksją, część komórek guza przeżyje radioterapię i stanie się źródłem jego ponownego pojawienia się. Jest niezmiernie ważne, byśmy poradzili sobie z tą formą oporności na leczenie, mówi Denko.
      Komórki nowotworowe potrzebują dużych ilości tlen. Ich zapotrzebowanie może być tak duże, że nie wystarcza im krew dostarczana przez naczynia krwionośne, tym bardziej, że są one słabo uformowane. Komórki nowotworowe położone w hipoksycznych, dalekich od naczyń krwionośnych, obszarach guza, mogą przeżyć radioterapię.
      Dotychczasowe strategie uwrażliwienia guzów polegały na dostarczaniu im większej ilości tlenu. Taka strategia nie kończy się zwykle sukcesem, gdyż guzy mają słabo uformowane naczynia krwionośne. My zrobiliśmy coś przeciwnego. Zamiast zwiększać dostawy tlenu, zmniejszyliśmy zapotrzebowanie na tlen, stwierdza Denko.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      HIF-1 - czynnik indukowany przez hipoksję - był dotąd znany jako jedno z najważniejszych białek odpowiedzialnych za odpowiedź komórki na brak tlenu. Najnowsze badania zespołu z Politechniki Federalnej w Zurychu pokazują, że HIF-1 hamuje także spalanie tłuszczu, co sprzyja otyłości.
      Szwajcarzy wykazali, że HIF-1 jest aktywny w adipocytach białej tkanki tłuszczowej. To sprawia, że tłuszcz nie znika nawet po zmianie diety. Wysokie stężenia czynnika indukowanego przez hipoksję występują u pacjentów z masywną otyłością. Na szczęście proces jest odwracalny.
      HIF-1 zawsze pojawia się, gdy tkanka znacznie powiększa się w krótkim czasie i staje się przez to niedotleniona. Odnosi się to zarówno do tkanki nowotworowej, jak i tłuszczu brzusznego. Mechanizm HIF-1 występuje u wszystkich kręgowców i we wszystkich typach komórek. Indukując wytwarzanie wielu cytokin, m.in. VEGF (czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego), pozwala komórce przetrwać w warunkach hipoksji. Ponieważ mitochondria uzyskują energię w czasie utleniania, komórki przestawiają się na glikolizę.
      Zespół Wilhelma Kreka wykazał, że podjednostka α białka HIF-1 jest krytyczna dla podtrzymania otyłości i związanych z nią patologii, w tym nietolerancji glukozy, insulinooporności i kardiomiopatii. HIF-1α wykonuje swe zadanie, hamując beta-oksydację kwasów tłuszczowych w macierzy mitochondriów (w procesie tym powstają równoważniki redukcyjne służące do uzyskania w łańcuchu oddechowym magazynującego energię ATP). Udaje się to m.in. dzięki transkrypcyjnej represji enzymu sirtuiny-2, która przekłada się na obniżoną ekspresję genów beta-oksydacji i mitochondriów.
      Szwajcarzy prowadzili badania na myszach, którym podawano wyłącznie wysokotłuszczową karmę. Gdy zwierzęta w krótkim czasie znacznie przytyły, w ich tkance tłuszczowej wykryto duże stężenia HIF-1. Oznacza to, że wskutek kiepskiego krążenia jej komórkom zaczęło doskwierać niedotlenienie. Gdy HIF-1 "wyłączono", myszy przestały tyć, nawet gdy ich dieta nadal obfitowała w tłuszcze. Kiedy zwierzęta przestawiano na zwykłą karmę, zaczęły chudnąć. Znikał nawet tłuszcz zgromadzony wokół serca. W dodatku nie był on przenoszony na inne narządy.
      W próbkach tkanki tłuszczowej pobranych od otyłych i szczupłych ludzi zaobserwowano ten sam wzorzec. U badanych z nieprawidłową wagą ciała stężenie HIF-1 było wysokie, a SIRT-2 niskie. U osób z prawidłową wagą wykrywano jedynie śladowe ilości HIF-1 (prawdopodobnie dlatego, że warunkach prawidłowego poziomu tlenu - normoksji - produkowany przez komórkę HIF-1α powinien być degradowany przez układ proteosomów).
      Ponieważ HIF-1 nie eliminuje enzymu SIRT-2 całkowicie, jego chemiczna aktywacja u pacjentów z nadwagą/otyłością mogłaby wymusić spalanie kwasów tłuszczowych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W niskich stężeniach siarkowodór zapobiega uszkodzeniom mięśnia sercowego. Ponieważ jest niestabilny (bardzo reaktywny), dotąd trudno go było wykorzystywać w celach terapeutycznych. Naukowcy ze Szkoły Medycznej Emory University zauważyli jednak, że składnik olejku czosnkowego - trisiarczek diallilowy - jest donorem stabilnego H2S.
      Siarkowodór wykazuje szereg cech kardioochronnych: jest przeciwzapalny, hamuje oddychanie mitochondrialne i apoptozę, działa też przeciwutleniająco. Nic więc dziwnego, że zastanawiano się nad jego podawaniem w czasie operacji kardiologicznych, po zawale czy pacjentom z niewydolnością serca.
      Na początku Amerykanie prowadzili eksperymenty na myszach z zespołem poperfuzyjnym (to zespół objawów, które występują po przywrócenia krążenia; powstaje stres oksydacyjny i reakcja zapalna), obecnie skupiają się na doustnych lekach uwalniających H2S. To wyeliminowałoby potrzebę wykonywania zastrzyków [...] - wyjaśnia dr David Lefer.
      W ramach studium na 45 min blokowano tętnice wieńcowe gryzoni, odtwarzając w ten sposób zawał. Tuż przed przywróceniem krążenia zwierzętom podawano trisiarczek diallilowy. Okazało się, że w porównaniu do grupy kontrolnej, proporcja zniszczonej tkanki zmniejszyła się o 61% (uzyskano niższy wskaźnik rozległości zawału; naukowcy sądzą, że stało się tak dzięki zahamowaniu oddychania mitochondrialnego).
      Zaburzenie dopływu tlenu i krwi uszkadza mitochondria, a utrata integralności mitochondriów prowadzi do śmierci komórki. Zauważyliśmy, że trisiarczek diallilowy może czasowo wyłączyć mitochondria, chroniąc je i zmniejszając produkcję reaktywnych form tlenu - podsumowuje dr Benjamin Predmore.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego w St. Louis wykazali, że wykorzystując białko Nmnat1, można zapobiec uszkodzeniom mózgu występującym u dzieci z porażeniem mózgowym (Proceedings of the National Academy of Sciences).
      Amerykanie zademonstrowali, że u nowo narodzonych myszy wysokie stężenia Nmnat1 znacznie zmniejszają uszkodzenia mózgu, do których dochodzi przy ograniczeniu przepływu krwi i niedotlenieniu. Członkowie zespołu mają nadzieję, że ich odkrycia przydadzą się nie tylko przy leczeniu porażenia mózgowego, ale i pacjentów po udarach czy z parkinsonizmem i alzheimeryzmem.
      W normalnych warunkach mózg może sobie poradzić z czasowym zaburzeniem dopływu krwi lub niedotlenieniem, ale gdy występują one łącznie przez dostatecznie długi czas, może dojść do długoterminowej niepełnosprawności, a nawet śmierci. Jeśli zastosujemy lek, który uruchomi ten sam ochronny szlak co Nmnat1, będzie się dało zapobiec uszkodzeniu mózgu w różnych chorobach, także neurodegeneracyjnych - tłumaczy dr David M. Holtzman.
      Akademicy nie wiedzą, na czym polega zabezpieczający wpływ Nmnat1, ale podejrzewają, że białko blokuje działanie neuroprzekaźnika kwasu glutaminowego. Uważają tak, bo uszkodzone lub pozbawione tlenu neurony wydzielają kwas glutaminowy, który może nadmiernie stymulować i zabijać sąsiednie komórki.
      Po raz pierwszy ochronny wpływ Nmnat1 zaobserwował przed 5 laty dr Jeff Milbrandt, który wykazał, że białko może zapobiegać uszkodzeniom nerwów obwodowych w kończynach. Dr Phillip Verghese z laboratorium Holtzmana postanowił potem sprawdzić, czy podobny efekt wystąpi także w mózgu.
      Ekipa z St. Louis porównywała skutki ograniczenia przepływu krwi i niedotlenienia u zwykłych myszy i gryzoni zmodyfikowanych genetycznie w taki sposób, by w ich organizmie powstawało więcej białka Nmnat1. Po 6 godzinach u zwierząt z nadmiarem Nmnat1 występowało znaczne ograniczenie uszkodzenia mózgu.
      Kiedy tydzień później naukowcy oceniali zakres atrofii mózgu, zauważyli, że u myszy z ponadprzeciętnym poziomem Nmnat1 występowało mniej uszkodzeń w kluczowych rejonach, takich jak hipokamp czy kora (ulegają one zniszczeniu w porażaniu mózgowym).
      Późniejsze badania za pomocą rezonansu magnetycznego zademonstrowały, że Nmnat1 może chronić jeszcze lepiej niż początkowo sądzono. Na skanach gryzoni z podwyższonym stężeniem Nmnat1 widać było bowiem niewiele albo nie widać było żadnych uszkodzeń mózgu. Holtzman wyjaśnia, że Nmnat1 zapobiega nekrozie - czyli gwałtownej śmierci komórek.
      Z podobnym mechanizmem mamy do czynienia podczas udaru niedokrwiennego. Umierające neurony zalewają swoje otoczenie kwasem glutaminowym, który uszkadza kolejne komórki. Zespół z St. Louis odtworzył te warunki w probówce. Po dodaniu Nmnat1 ginęło mniej neuronów. Jak widać, możliwości wykorzystania tego białka w terapii i prewencji są naprawdę duże.
×
×
  • Create New...