Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Odkryto mechanizm rozwoju zespołu Downa
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Choroby układu oddechowego są drugą – po wadach serca – najczęstszą przyczyną zgonów dzieci z zespołem Downa, a problemy z dolnymi drogami oddechowymi to najczęstsza przyczyna, dla której osoby z trisomią 21. chromosomu trafiają do szpitala. Ponadto dorośli z zespołem Downa są znacznie bardziej narażeni na ryzyko hospitalizacji i zgonu z powodu COVID-19. Przez długi czas naukowcy nie znali przyczyny, dla której trisomia 21. chromosomu powoduje takie problemy z układem oddechowym. Naukowcy z USA opisali właśnie dwa główne mechanizmy leżące u podstaw tego zjawiska.
W artykule Down syndrome is associated with altered frequency and functioning of tracheal multiciliated cells, and response to influenza virus infection, czytamy, że eksperymenty na hodowlach komórkowych oraz modelu mysim wykazały, że trisomia negatywnie wpływa na liczbę i funkcjonowanie rzęsek w drogach oddechowych. Na powierzchni komórek migawkowych znajduje się do 300 rzęsek. Poruszają się one z częstotliwością do 20 razy na sekundę, przesuwając śluz i usuwając zanieczyszczenia. Okazało się, że przy trisomi rzęsek jest mniej i poruszają się z mniejszą częstotliwością. Defekt ten może zmniejszać zdolność układu oddechowego do oczyszczania się ze śluzu i drobnoustrojów, negatywnie wpływając na biodynamikę górnych dróg oddechowych w czasie infekcji wirusowej i prowadząc do niebezpiecznej akumulacji płynu w płucach, wyjaśnia główny autor badań, doktor Kambez H. Benam.
Drugim istotnym elementem jest fakt, że po wystawieniu na działanie wirusa grypy komórki z dodatkowym chromosomem wytwarzają zbyt dużo molekuł prozapalnych, co prowadzi do nadmiernej reakcji układu odpornościowego. Reakcja taka może być bardzo niebezpieczna podczas infekcji wirusowej.
Autorzy badań zauważają, że ich odkrycie do kolejny z dowodów na nadreaktywność układu odpornościowego u osób z zespołem Downa. Zbyt pobudzony układ odpornościowy może wywoływać wiele problemów zdrowotnych. Współautor odkrycia, doktor Joaquin Espinosa, dyrektor Linda Crnic Institute for Down Syndrome mówi, że jego zespół prowadzi właśnie badania kliniczne nad wykorzystaniem inhibitorów kinaz janusowych (JAK) u chorych z zespołem Downa. JAK modulują odpowiedź układu immunologicznego. Wstępne testy już pokazały, że leki te mogą poprawiać stan zdrowia płuc.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Badacze ze Szpitala Dziecięcego w Bostonie znaleźli nowy sposób na leczenie cukrzycy typu 2. Odkryli bowiem, w jaki sposób otyłość upośledza przebieg procesów wewnątrzkomórkowych. Sztuczne aktywowanie pewnego szlaku komórkowego pozwoliło na powrót unormować poziom glukozy u myszy z cukrzycą typy 2. i znaczną otyłością (Nature Medicine).
Lekarze i naukowcy od dawna wiedzą, że nadmierna waga ciała przyczynia się do cukrzycy typu 2. W ramach wcześniejszych badań dr Umut Ozcan wykazał, że w komórkach mózgu, wątroby i adipocytach otyłych myszy wzrasta stres (oksydacyjny) siateczki śródplazmatycznej - ang. ER-stress. Siateczka śródplazmatyczna to sieć błon cytoplazmatycznych w komórce, gdzie zachodzi synteza białek. Gdy u danej osoby rozwija się otyłość, ER ulega przeciążeniu i przestaje dobrze funkcjonować. Aktywuje się kaskada zdarzeń, w wyniku której osłabiana jest reakcja organizmu na insulinę.
Do tej pory naukowcy nie mieli jednak pojęcia, jak otyłość doprowadza do stresu siateczki endoplazmatycznej. Ozcan i inni wykazali, że zaburzeniu ulega działanie czynnika transkrypcyjnego XBP-1/białka wiążącego kasetę (X-box binding protein 1). Zamiast wędrować do jądra komórkowego i tam aktywować białka opiekuńcze (ang. chaperone, pol. szaperony albo czaperony), czyli białka odpowiedzialne za prawidłowe fałdowanie innych protein, XBP-1 pozostaje nieruchome.
Drążąc dalej problem, Amerykanie ustalili dlaczego. Okazało się, że XBP-1 nie umiało się związać z fragmentem 3-kinazy fosfatydyloinozytolu (PI3K) oznaczonym jako p85. Grupa Ozcana zidentyfikowała nowy kompleks białek p85. Wykazała, że w zwykłych okolicznościach po stymulacji insuliną p85 oddziela się i wiąże z XBP-1, pomagając mu w dotarciu do jądra.
Odkryliśmy, że w warunkach otyłości XBP-1 nie jest w stanie dotrzeć do jądra, stąd poważny defekt w regulacji chaperonów. Gdy jednak w wątrobie otyłych myszy z cukrzycą zwiększyliśmy stężenie wolnego p85, zauważyliśmy znaczący wzrost aktywności XBP-1 i związanej z tym odpowiedzi chaperonowej. W konsekwencji poprawiła się tolerancja glukozy i spadł poziom cukru we krwi.
U otyłych ludzi ulega zaburzeniu sygnalizacja insulinowa, która w normalnych okolicznościach zwiększa stężenie wolnego p85. Przez to dochodzi do nasilenia stresu ER i wzrostu insulinooporności. Ozcan uważa, że można temu zaradzić, sztucznie podwyższając poziom p85.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z University of California zidentyfikowali mechanizm, który może wyjaśniać podłoże związku pomiędzy stopniem zadowolenia z życia oraz ryzykiem wielu ważnych chorób. Odkrycie było możliwe dzięki nowej metodzie, która łączy osiągnięcia bioinformatyki, epidemiologii i biologii molekularnej.
Zespół dr. Stevena Cole'a zastosował komputerowe algorytmy w celu zidentyfikowania w genie kodującym interleukinę 6 (IL-6) sekwencji DNA wiązanych przez czynniki transkrypcyjne - białka regulujące aktywność genów. Interesująca naukowców IL-6 jest białkiem o działaniu podobnym do hormonów, lecz oddziałującym precyzyjnie na niektóre typy komórek odpornościowych. Jej głównym zadaniem jest współudział w wywoływaniu stanu zapalnego.
W normalnych warunkach stan zapalny jest procesem wysoce pożądanym, ponieważ ułatwia on reakcję układu immunologicznego na zagrożenie. W niektórych przypadkach, takich jak występowanie przewlekłego stresu, może on jednak sprzyjać patologiom takim jak nowotwory, różnego rodzaju choroby neurodegeneracyjne czy schorzenia układu sercowo-naczyniowego.
Jak wynika z analiz przeprowadzonych przez zespół dr. Cole'a, u niektórych osób występuje rzadki wariant genu kodującego IL-6, którego wrażliwość na działanie czynników transkrypcyjnych jest znacznie obniżona. Dzięki analizie danych epidemiologicznych oraz dostępnych informacji na temat wewnątrzkomórkowych szlaków sygnalizacyjnych wykazano, że opisywany wariant osłabia reakcję organizmu na stres i zmniejsza w ten sposób ryzyko śmierci z powodu schorzeń powiązanych z depresją - chorobą ściśle związaną właśnie z przewlekłym stresem. Dla odmiany, osoby cierpiące na depresję posiadające najpospolitszą w populacji ludzkiej odmianę tej sekwencji muszą liczyć się z podwyższonym ryzykiem śmierci aż przez 11 lat od wydarzeń, które bezpośrednio wywołały rozwój tej choroby.
O odkryciu poinformowało czasopismo Proceedings of the National Academy of Sciences.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Zespół dr. Huntingtona Pottera z University of South Florida zidentyfikował możliwą przyczynę licznych zaburzeń pojawiających się w neuronach objętych chorobą Alzheimera. Jak wynika z przeprowadzonych badań, amyloid β - białkowe złogi powstające w przebiegu schorzenia - znacząco upośledza transport wewnątrzkomórkowy.
Mało kto wie, że jednym z objawów towarzyszących chorobie Alzheimera jest występowanie licznych aneuploidii, czyli zaburzeń liczby chromosomów. Są one szczególnie widoczne u osób cierpiących na rodzinną formę choroby, charakteryzującą się dziedzicznym występowaniem mutacji w genie kodującym białko prekursorowe amyloidu (ang. amyloid precursor protein - APP). Choć o ich istnieniu wiadomo od kilkudziesięciu lat, mechanizm odpowiedzialny za ich powstawanie wyjaśniono dopiero teraz.
Odkrycia dokonano dzięki testom na myszach obarczonych mutacją w genie kodującym APP. Jak wykazały przeprowadzone eksperymenty, u zwierząt takich niezwykle często dochodzi podczas podziałów komórkowych do zaburzenia transportu chromosomów. W normalnych warunkach powinny one trafić do komórek potomnych w równej liczbie, lecz mutacja w genie kodującym APP wyraźnie zaburza ten proces.
Z badań prowadzonych przez dr. Pottera wynika, że amyloid β powstający u myszy obarczonych mutacją upośledza działanie mikrotubul - białkowych włókien pełniących funkcję "linii przesyłowych" w procesach transportu wewnątrzkomórkowego. Kiedy złogi amyloidu łączyły się z mikrotubulami biorącymi udział w transporcie chromosomów do komórek potomnych, mogą one spowodować zatrzymanie zbyt wielu chromosomów w jednej z komórek i ich niedobór w drugiej.
Zespół dr. Pottera opublikował w ostatnich dniach jeszcze jedną pracę na temat wpływu amyloidu β na mikrotubule. Dotyczyła ona zaburzeń transportu receptora dla lipoprotein o niskiej gęstości - kompleksów białkowo-lipidowych biorących udział w rozwoju miażdżycy i innych chorób układu krążenia.
W swojej publikacji naukowcy z Florydy udowadniają, że APP, zwykle mające znikomy wpływ na fizjologię komórek innych niż neurony, w swojej zmutowanej formie może istotnie zaburzać funkcję mikrotubul transportujących receptor, upośledzając w ten sposób metabolizm cholesterolu i prowadząc do jego gromadzenia się w krwiobiegu.
Zaczynamy rozumieć, w jaki sposób schorzenia takie jak choroby układu krążenia i cukrzyca mogą objawiać się tymi samymi procesami co choroba Alzheimera, cieszy się dr Potter.
Badacz z Florydy ma jeszcze jeden powód do satysfakcji. To on jako pierwszy na świecie zaczął spekulować, że alzheimeryzm i zespół Downa (czyli trisomia choromosomu 21, będąca najpospolitszą z aneuploidii u człowieka) mogą być ze sobą ściśle powiązane. Dziś, po niemal 20 latach od zaprezentowania tego poglądu, udało mu się nareszcie znaleźć dowody w tej sprawie.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Gleba z Wyspy Wielkanocnej zawiera pewien grzybobójczy związek – rapamycynę (sirolimus) - wydłużający życie myszy w średnim wieku nawet o 28-38%. Gdyby to przełożyć na ludzi, to przy założeniu, że poradzimy też sobie z chorobami serca i nowotworami, moglibyśmy się stać prawdziwymi matuzalemami.
Sirolimus wyizolowano po raz pierwszy w 1975 roku z bakterii Streptomyces hygroscopicus. Ponieważ znaleziono je w próbce gleby z Wyspy Wielkanocnej, nazywanej w językach polinezyjskich Rapa Nui, nowo odkryty związek stał się znany właśnie jako rapamycyna. Ma on właściwości grzybobójcze i immunosupresyjne, dlatego stosuje się go w transplantologii.
Na ślad nieznanych dotąd możliwości rapamycyny wpadli naukowcy z University of Texas (UT), University of Michigan i Jackson Laboratories. Badaniami nad starzeniem zajmuję się od 35 lat. W tym czasie przeprowadzono wiele interwencji w tym zakresie, ale przeważnie nie były skuteczne. Nigdy nie przypuszczałem, że za mojego życia możemy znaleźć pigułkę zapobiegającą starzeniu. Nie da się jednak ukryć, że sirolimus ma naprawdę duży potencjał – wyznaje Arlan G. Richardson z Uniwersytetu Teksańskiego.
Do tej pory u ssaków wytypowano dwie skuteczne metody wydłużania życia: ograniczenie liczby spożywanych kalorii i manipulacje genetyczne. Wydaje się, że rapamycyna wyłącza częściowo te same ścieżki molekularne, co głodzenie. Dokonuje tego za pośrednictwem kinazy mTOR (tzw. ssaczego celu rapamycyny), która kontroluje metabolizm komórki oraz reakcję na stres.
W 2004 r. Z. Dave Sharp z Texas University złożył wniosek, by badać rapamycynę pod kątem jej potencjalnych właściwości antystarzeniowych. Zaaprobowano go i rozpoczęły się testy. Prowadzono je m.in. w San Antonio. Rapamycynę uwzględniono w diecie myszy laboratoryjnych. Wkrótce okazało się jednak, że rapamycyna nie jest wystarczająco stabilna ani w pożywieniu, ani tym bardziej w przewodzie pokarmowym, dlatego nie dało się jej wykryć we krwi. Amerykanie musieli więc popracować nad biodostępnością tego związku. W tym celu uciekli się do mikroenkapsulacji. Pomysł sprawdził się: sirolimus przechodził przez żołądek i uwalniał się dopiero w jelicie cienkim.
Na początku badacze chcieli, by myszy przeszły na specjalną dietę w wieku 4 miesięcy. Z powodu opóźnień spowodowanych ulepszaniem formuły leku w momencie rozpoczęcia eksperymentu zwierzęta były dużo starsze – miały bowiem 20 miesięcy (jest to odpowiednik 60 lat u człowieka).
Nie sądziłem, że metoda zadziała, bo gryzonie były za stare w momencie wystartowania procedury. Większość raportów wskazywała, że ograniczenie liczby kalorii nie sprawdza się, gdy wdraża się je u wiekowych zwierząt – podkreśla Richardson. Wierzymy, że to pierwszy przekonujący dowód, że proces starzenia można spowolnić, a długość życia wydłużyć dzięki farmakoterapii rozpoczętej w zaawansowanym wieku – uzupełnia wypowiedź kolegi Randy Strong (również z UT).
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.