Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Niewielka firma biotechnologiczna ze stanu Colorado rozpoczęła prace nad poszukiwaniem nowych leków zapobiegających chorobom serca. Ma w tym pomóc analiza fizjologii pytonów - zwierząt posiadających niezwykłe zdolności regulowania pracy tego niezwykle ważnego mięśnia.

Badania prowadzi firma Hiberna Corporation zlokalizowana w mieście Boulder. Jej przedstawiciele podpisali właśnie kontrakt z Biurem Transferu Technologii Uniwersytetu Colorado, na mocy którego uczelnia pomoże finansować badania nad niezwykłymi właściwościami pytonów. Węże te, podobnie jak wiele innych dusicieli, jest w stanie drastycznie "przestawić" swój metabolizm na czas trawienia pokarmu. Naukowcy zaobserwowali, że te niezwykłe gady potrafią po posiłku powiększyć własne serce w ciągu zaledwie kilku dni aż o 60 procent i zwiększyć tempo metabolizmu aż czterdziestokrotnie, a następnie, po zakończeniu procesu trawienia, przywrócić oba te parametry do stanu wyjściowego.

Jak tłumaczy badająca pytony prof. Leslie Leinwand z Uniwersytetu Colorado, umiejętne naśladowanie ich fizjologii mogłoby pomóc ludziom walczyć z chorobami układu krążenia. Chodzi tu głównie o zapobieganie przerostowi serca, czyli powiększeniu jego komórek oraz pogrubieniu ścian. Zmiana ta jest naturalną adaptacją do zwiększonego obciążenia układu krwionośnego, lecz jeśli posunie się zbyt daleko (ma to miejsce np. w przypadku nadciśnienia tętniczego), powoduje pomniejszenie objętości komór i przedsionków serca oraz związane z tym upośledzenie jego pracy.

W swoich badaniach prof. Leinwand skupiła się na chorobie genetycznej zwanej kardiomiopatią przerostową (ang. hypertrophic cardiomyopathy - HCM). Choroba ta, dotykająca około jednej na pięćset osób dorosłych, objawia się pogrubieniem włókien mięśniowych i wywołaną przez to zmianą kształtu całego serca. Efektem zaburzenia jest osłabienie kurczliwości mięśnia sercowego i w efekcie - upośledzenie krążenia krwi. Warto wspomnieć, że HCM jest najczęstszą przyczyną nagłej śmierci wśród młodych sportowców.

W 2006 roku prof. Leinwand otrzymała grant badawczy w wysokości miliona dolarów na prowadzenie swoich badań nad pytonami birmańskimi. Celem analiz było zidentyfikowanie genów odpowiedzialnych za niezwykłe zdolności adaptacyjne gadów. Trzeba przyznać, że opisywane przez badaczkę cechy zwierzęcia robią wrażenie: pytony są w stanie zjeść pokarm ważący tyle samo, co one same, za jednym razem. W związku z tym ich metabolizm musi być zdolny do gwałtownych reakcji. Po posiłku stężenie insuliny we krwi u węża wzrasta czterdziestokrotnie, zaś trójglicerydów - aż stukrotnie. Tak radykalne zmiany z łatwością pozbawiłyby człowieka życia. Co więcej, podczas odpoczynku ich mięśnie (nie licząc mięśnia sercowego, który wraca do pierwotnego rozmiaru w ciągu zaledwie paru dni) niemal nie tracą na masie, co również jest rzadkością w świecie ożywionym. Odkrycie procesów odpowiedzialnych za to zjawisko mogłoby znacznie pomóc w prewencji wyniszczenia związanego z wieloma chorobami, takimi jak AIDS czy nowotwory.

Hiberna Corporation otrzymała wsparcie finansowe w wysokości stu tysięcy dolarów na prowadzenie swoich badań. Firma realizuje obecnie projekt sekwencjonowania genomu pytona birmańskiego. Wcześniej przedstawiciele przedsiębiorstwa badali inne zwierzęta, m.in. arktyczne wiewiórki ziemne, również charakteryzujące się niezwykłymi zdolnościami manipulacji pracą własnego serca. W czasie hibernacji ich serce, bijące normalnie z częstotliwością dwustu uderzeń na minutę, spowalnia do zaledwie dwóch uderzeń na minutę. Niestety do dziś nie powstał żaden lek oparty bezpośrednio o wyniki opisywanych badań. Miejmy nadzieję, że tym razem badacze będą mieli więcej szczęścia.

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
      Przy remizie strażackiej Farringddon w Sunderland w północno-wschodniej Anglii w odstępie 2 dni znajdowano wyrzucone w poszewkach na poduszki węże. W pierwszym przypadku ktoś pozbył się w ten sposób 13 pytonów królewskich. Następnym razem doliczono się aż 15 węży zbożowych i 1 samca pytona rombowego.
      Pierwszy "ładunek" znaleziono w czwartek (jeden z węży nie przeżył). Na drugi natknięto się w sobotę. Węże wrzucono w poszewkach do kosza na śmiecie. Uratowała je i zabrała na badania weterynaryjne inspektorka RSPCA (Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animals) Heidi Cleaver.
      Nie mogłam uwierzyć, gdy przez telefon dowiedziałam się, że w tym samym miejscu mamy kolejne węże. Pozostawiono je w kuble, można więc mówić o ogromnym szczęściu, że nie zostały wywiezione na wysypisko.
      Przykro myśleć, że ktoś miał ok. 30 węży i zdecydował się je porzucić w ten okrutny, bezduszny sposób. Zwierzęta, które by przetrwać, potrzebują ciepła i światła, pozostawiono na dworze w samej poszewce, a szalał wtedy sztorm Dennis. Takie stłoczenie również musiało być dla nich bardzo stresujące.
      RSPCA apeluje, by zgłaszali się ludzie, którzy mogą udzielić o wężach jakichś informacji.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Specjalistom ze Scripps Institution of Oceanography udało się przeprowadzić pierwsze w historii pomiary tętna płetwala błękitnego. Pomiarów dokonano w Zatoce Monterey za pomocą specjalnego urządzenia, które przez dobę było przymocowane do ciała zwierzęcia. Cztery przyssawki utrzymywały je w pobliżu lewej płetwy piersiowej, gdzie mogło ono rejestrować rytm serca.
      To ważne badania, gdyż opracowaliśmy technikę rejestrowania elektrokardiogramu i tętna największego zwierzęcia, jakie kiedykolwiek istniało na Ziemi, mówi Paul Ponganis. Tętno płetwala jest zgodne z naszymi przewidywaniami bazującymi na masie ciała, a uzyskane dane potwierdzają anatomiczne i biomechaniczne modele funkcjonowania układu krążenia tak dużych zwierząt, dodaje uczony.
      Uzyskane dane wskazują, że serce płetwali błękitnych pracuje blisko granicy wydajności, co może wyjaśniać, dlaczego zwierzęta te nie wyewoluowały w jeszcze większe. W zanurzeniu u płetwala błękitnego występuje bardzo powolna akcja serca (bradykardia), a w wynurzeniu serce bije z niemal maksymalną prędkością (tachykardia), co pozwala na dokonanie wymiany gazowej i powrót krwi do wszystkich tkanek, gdy zwierzę znajduje się na powierzchni. Tego typu badania pozwalają nam sprawdzić fizjologiczne granice związane z rozmiarami ciała, dodaje Ponganis.
      Zwierzęta, których organizmy działają na takich fizjologicznych ekstremach, pozwalają nam zrozumieć biologiczne ograniczenia rozmiarów. Mogą być też szczególnie wrażliwe na zmiany środowiska wpływające na ich źródła pożywienia. Zatem takie badania mogą być istotne dla naszych wysiłków na rzecz zachowania zagrożonych gatunków, stwierdza główny autor badań, profesor Jeremy Goldbogen.
      Przed 10 laty Ponganis i Goldbogen dokonali pomiarów tętna u nurkującego pingwina cesarskiego i zaczęli się zastanawiać, czy uda się to wykonać w przypadku płetwala błękitnego. Prawdę mówiąc, wątpiłem w to. Musielibyśmy znaleźć płetwala, umieścić urządzenie w odpowiednim miejscu, musiałoby mieć ono dobry kontakt z jego skórą, a przede wszystkim musiałoby działać i rejestrować dane, mówi Goldbogen.
      Naukowcy wiedzieli, że ich urządzenie dobrze działa na mniejszych waleniach przetrzymywanych w niewoli, ale płetwal błękitny to zupełnie inna historia. Przede wszystkim nie odwróci się on na grzbiet, by umożliwić przyczepienie urządzenia. Ponadto od strony brzusznej skóra płetwala przypomina miech akordeonu i silnie się rozciąga podczas jedzenia, więc urządzenie rejestrujące z łatwością mogło się odczepić.
      Lata przygotowań przyniosły jednak dobry skutek. Urządzenie udało się dobrze umocować już za pierwszym razem. A zarejestrowane dane pokazały, jak pracuje serce płetwala.
      Okazało się, że gdy zwierzę nurkuje, jego serce zwalnia średnio do 4–8 uderzeń na minutę. Najwolniejsze zarejestrowane tempo wyniosło 2 uderzenia na minutę. Gdy badany płetwal znalazł się na największej zarejestrowanej głębokości – 184 metrach – gdzie pozostawał przez 16,5 minuty i żerował, jego puls wzrósł do około 5 uderzeń na minutę, a następnie znowu zwolnił. Gdy zwierzę się najadło i zaczęło wynurzać, jego serce przyspieszyło. Największe tempo, 25–37 uderzeń na minutę, osiągnęło na powierzchni podczas oddychania.
      Uzyskane wyniki były nieco zaskakujące, gdyż najwyższe tętno niemal przekraczało wyliczenia oparte na modelach, a tętno najniższe było o 30–50 procent wolniejsze niż mówiły przewidywania. Naukowcy sądzą, że zaskakująco wolne tętno można wyjaśnić elastycznym łukiem aorty, który powoli się kurczy, zapewniając dodatkowy przepływ krwi pomiędzy uderzeniami serca. Z kolei zaskakująco szybkie tempo bicia serca na powierzchni można tłumaczyć jego ruchem i kształtem, które powodują, że ciśnienie podczas poszczególnych skurczów nie zakłóca przepływu krwi.
      Patrząc na badania z szerszej perspektywy, wyjaśniają one, dlaczego nigdy nie pojawiło się zwierzę większe od płetwala błękitnego. Jeszcze większe ciało ma tak duże potrzeby energetyczne, że przekraczałoby to możliwości serca.
      Naukowcy już planują kolejne badania. Chcą np. dodać do swojego urządzenia akcelerometr, by sprawdzić, jak różne aktywności płetwala wpływają na tempo kurczenia się jego serca. Spróbują też zbadać inne wieloryby.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dwa białka - receptory glikokortykoidów (ang. glucocorticoid receptor, GR) i mineralokortykoidów (ang. mineralocorticoid receptor, MR) - wspierają się wzajemnie, by utrzymać serce w dobrym zdrowiu. Gdy sygnalizacja między nimi zostaje zaburzona, u myszy rozwija się choroba serca.
      Wyniki, które ukazały się w piśmie Science Signalling, mogą zostać wykorzystane do opracowania związków terapeutycznych dla osób z grupy podwyższonego ryzyka zawału.
      Stres zwiększa ryzyko zgonu z powodu niewydolności serca, bo nadnercza wytwarzają wtedy kortyzol. Kortyzol wywołuje reakcję walcz lub uciekaj i wiąże się z receptorami GR i MR w różnych tkankach ciała, by m.in. ograniczyć stan zapalny.
      Gdy poziom kortyzolu we krwi jest zbyt wysoki przez dłuższy czas, mogą się rozwinąć różne czynniki ryzyka chorób serca, w tym podwyższony poziom cholesterolu i cukru czy nadciśnienie.
      Dr Robert Oakley zidentyfikował źle działające GR w latach 90., gdy jako student pracował z dr. Johnem Cidlowskim na Uniwersytecie Karoliny Północnej w Chapel Hill. Krótko po tym odkryciu inni naukowcy stwierdzili, że ludzie z ponadprzeciętną liczbą zmienionych receptorów GR są bardziej narażeni na choroby serca. Opierając się na tych wynikach, Oakley i Cidlowski testowali szczep myszy pozbawionych sercowych GR. U zwierząt dochodziło do powiększenia serca, a przez to do jego niewydolności i zgonu. Kiedy naukowcy z NIEHS (National Institute of Environmental Health Sciences) wyhodowali szczep myszy bez sercowych MR, serca gryzoni działały normalnie.
      Oakley i Cidlowski zaczęli się więc zastanawiać, co się stanie, gdy w tkance serca brakować będzie obu receptorów. Naukowcy przypuszczali, że zwierzęta po podwójnym knock-oucie genowym będą miały podobne lub poważniejsze problemy z sercem jak myszy bez GR. Ku naszemu zaskoczeniu, serca były [jednak] oporne na chorobę - opowiada Oakley.
      Cidlowski podkreśla, że u myszy tych nie zaszły zmiany genowe, które doprowadziły do niewydolności serca u gryzoni pozbawionych GR, a jednocześnie zaszły korzystne zmiany w działaniu genów chroniących serce. Choć ich serca działały prawidłowo, w porównaniu do serc bez receptorów MR, były one nieco powiększone.
      Sugerujemy, że skoro GR i MR współpracują, lepszym podejściem [do leczenia ludzi z chorobami serca] będzie produkowanie leków działający nie na jeden, ale na dwa receptory naraz - podsumowuje Cidlowski.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Trzyletnia dziewczynka zmarła, gdy nieświadoma ukąszenia przez węża matka nakarmiła ją piersią.
      Trzydziestopięciolatkę z indyjskiego stanu Uttar Pradesh ugryzł podczas snu wąż. Nieświadoma tego kobieta obudziła się i nakarmiła swoją 3-letnią córkę.
      Matka i córka źle się poczuły i zmarły, nim trafiły do szpitala. Inspektor policji Vijay Singh podkreśla, że rodzina widziała węża w jednym z pomieszczeń, ale nie udało się go schwytać.
      Choć zaplanowano sekcję zwłok, zgon zaklasyfikowano już jako wypadek.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kobiety, które właśnie skończyły jajeczkować, wykrywają węże lepiej niż na jakimkolwiek innym etapie cyklu miesiączkowego.
      Nobuo Masataka z Uniwersytetu w Kioto badał odruchy 60 zdrowych kobiet w wieku 29-30 lat. Na 3 etapach cyklu paniom pokazywano 9 zestawionych w macierz 3x3 fotografii: na 8 znajdowały się wyłącznie kwiaty, a na 9. wąż w kwiatach. Okazało się, że w porównaniu do wczesnej i późnej fazy folikularnej, czas reakcji ulegał w fazie lutealnej znacznemu skróceniu.
      U kobiet odruch strachu wzmacnia się w okresie, gdy mogą być w ciąży. Wcześniejsze badania wykazały, że nie tylko dorośli, ale także przedszkolaki i dzieci w wieku 8-14 miesięcy, a nawet nieczłowiekowate naczelne szybciej wykrywają na czarno-białych zdjęciach węże niż kwiaty. Japończycy podkreślają, że ich badania to pierwsza demonstracja "wewnątrzjednostkowej" zmienności aktywności modułu strachu.
      Poprawiona zdolność wyszukiwania wzrokowego ma związek ze wzmożoną lękowością fazy lutealnej. Przyczyn należy upatrywać w podwyższonym poziomie progesteronu i estradiolu. Progesteron wybiórczo zwiększa reaktywność ciała migdałowatego. Ponieważ niedawne badania obrazowe pokazały, że pod koniec fazy folikularnej spada aktywność amygdala, co ma związek z podwyższonym stężeniem estradiolu we krwi, Japończycy postulują, że lepsza wykrywalność węży po owulacji musi stanowić łączny efekt działania progesteronu i estradiolu. W fazie lutealnej rośnie też poziom kortyzolu, co odpowiada za zniekształcenie uwagowe w kierunku zagrażających bodźców.
×
×
  • Create New...