Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
  • ×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

      Only 75 emoji are allowed.

    ×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

    ×   Your previous content has been restored.   Clear editor

    ×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komórki tłuszczowe (adipocyty) mogą wyczuwać światło słoneczne. Jeśli jest za mało światła o konkretnej długości fali, rośnie ryzyko zespołu metabolicznego. Ponieważ spędzamy sporą część doby w pomieszczeniach, naukowców bardzo to niepokoi.
      Przez bardzo długi czas ludzkie ciała ewoluowały w kontakcie ze światłem słonecznym. Rozwinęły się u nas nawet światłoczułe opsyny. Obecnie jednak spędzamy sporą część doby w warunkach sztucznego oświetlenia, co nie zapewnia nam pełnego spektrum światła, jakie uzyskiwalibyśmy ze słońca - opowiada dr Richard Lang z Centrum Medycznego Szpitala Dziecięcego w Cincinnati.
      Lang dodaje, że idea penetracji światła głęboko do tkanek jest bardzo nowa, nawet dla wielu naukowców. Ja i inni odkryliśmy jednak opsyny zlokalizowane w wielu typach tkanek.
      W ramach ostatnich badań naukowcy wystawiali myszy na oddziaływanie niskiej temperatury (ok. 4°C). Wiedzieli, że by się ogrzać, tak jak ludzie gryzonie będą mieć dreszcze i wykorzystają termogenezę bezdrżeniową, czyli proces wytwarzania ciepła w brunatnej tkance tłuszczowej (ang. brown adipose tissue, BAT).
      Pogłębiona analiza wykazała, że proces rozgrzewania jest zaburzony zarówno pod nieobecność genu OPN3 (opsyny-3), jak i niebieskiego światła o długości fali rzędu 480 nanometrów; światło o tej długości stanowi część światła słonecznego, ale w świetle sztucznym występuje tylko w niewielkiej ilości.
      Podczas ekspozycji na światło, OPN3 stymuluje komórki białej tkanki tłuszczowej (ang. white adipose tissue, WAT) do lipolizy i uwalniania kwasów tłuszczowych do krwiobiegu. Są one wykorzystywane przez różne komórki do zasilania swojej aktywności. BAT spala je w procesie oksydacji, by wygenerować ciepło.
      Gdy wyhodowano myszy pozbawione genu OPN3, po umieszczeniu w niskiej temperaturze nie były one w stanie ogrzać się tak skutecznie, jak inne gryzonie. Co jednak zaskakujące, zespół zauważył, że nawet gdy zwierzęta miały prawidłowy gen, nie rozgrzewały się, gdy wystawiano je na oddziaływanie światła pozbawionego niebieskiego spektrum.
      Uzyskane dane skłoniły naukowców do wyciągnięcia wniosku, że światło słoneczne jest niezbędne dla normalnego metabolizmu energii, przynajmniej u myszy. Choć Amerykanie podejrzewają, że podobny światłozależny szlak metaboliczny występuje u ludzi, by to potwierdzić, muszą przeprowadzić serię kolejnych eksperymentów.
      Jeśli adipocytowy szlak światło-OPN3 istnieje także u ludzi, ma to potencjalnie olbrzymie implikacje dla ludzkiego zdrowia. Współczesny tryb życia wystawia nas na oddziaływanie nienaturalnych spektrów światła. Oznacza również ekspozycję na światło nocą, pracę zmianową i zespół nagłej zmiany strefy czasowej, jet-leg; wszystkie z nich mogą skutkować zaburzeniami metabolicznymi. [...] Niewykluczone, że niewystarczająca stymulacja szlaku światło-OPN3 z komórek tłuszczowych stanowi częściowe wytłumaczenie zaburzeń metabolicznych w krajach uprzemysłowionych, gdzie nienaturalne oświetlenie stało się normą.
      Lang podkreśla, że jeśli jego podejrzenia się potwierdzą, być może w przyszłości światłoterapia stanie się metodą, za pomocą której będzie się zapobiegać przekształceniu zespołu metabolicznego w cukrzycę. Stan zdrowia publicznego będzie zaś można poprawić, zastępując zwykłe oświetlenie wewnętrzne systemami oświetlania pełnym spektrum.
      Najpierw jednak trzeba odpowiedzieć na szereg pytań, m.in. ile światła słonecznego potrzeba, by wesprzeć zdrowy metabolizm i czy ludziom zmagającym się z otyłością może brakować w adipocytach działającego genu OPN3.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas długiej ewolucji nasze organizmy rozwinęły doskonałe metody tworzenia zapasów energii na lata chude. We współczesnym świecie, gdzie wielu ludzi ma stały dostęp do wysokokalorycznych produktów, wpadamy jednak w ich pułapkę i stajemy się otyli. Analizując mechanizmy molekularne leżące u podłoża otyłości, naukowcy z Uniwersytetu Kopenhaskiego odkryli, że jeśli z tkanki tłuszczowej myszy usunie się genetycznie enzym NAMPT, nawet na bardzo tłustej diecie gryzonie stają się całkowicie oporne na rozwój nadwagi czy otyłości.
      Podawaliśmy myszom karmę, która z grubsza stanowi odpowiednik nieustannego jedzenia burgerów i pizzy. Zwierzętom nie udawało się jednak rozbudować tkanki tłuszczowej - opowiada doktorantka Karen Nørgaard Nielsen. Wg niej, ustalenie, jak rozwija się otyłość, pozwoli opracować nowe metody leczenia chorób metabolicznych.
      Duńczycy podkreślają, że uzyskane wyniki pasują do rezultatów badań na ludziach. Kilka studiów zademonstrowało bowiem, że duże ilości NAMPT we krwi i tkance żołądka znacząco korelują z nadwagą bądź otyłością.
      Badanie opisane na łamach Molecular Metabolism jako pierwsze pokazuje, że NAMPT jest niezbędny do stania się otyłym i że brak tego enzymu w tkance tłuszczowej w pełni zabezpiecza przed nadmierną wagą.
      Ekipa z Uniwersytetu w Kopenhadze porównywała, jak zwykłe myszy i gryzonie pozbawione NAMPT reagują na wysokotłuszczową i zdrowszą karmę. Okazało się, że przy paszy zawierającej mniej tłuszczu między grupami myszy nie było większych różnic. Przy paszy wysokotłuszczowej myszy kontrolne stawały się jednak bardzo otyłe, a zwierzęta z brakującym NAMPT nie tyły bardziej niż na zdrowej diecie. Oprócz tego myszy poddane delecji NAMPT zachowywały na niezdrowej karmie lepszą kontrolę poziomu cukru we krwi.
      Duńczycy podkreślają, że uzyskane wyniki zadają kłam popularnemu poglądowi, że w celach terapeutycznych powinno się podwyższać poziom NAMPT. NAMPT wydaje się zwiększać funkcjonalność metaboliczną niemal każdej badanej pod tym kątem tkanki. Istnieją np. wskazówki, że wątroba i mięśnie szkieletowe mogą odnieść korzyści ze zwiększonej aktywność NAMPT. My także stwierdziliśmy, że enzym ten jest krytyczny dla funkcji tkanki tłuszczowej. Niestety, funkcja ta polega na skutecznym magazynowaniu tłuszczu. NAMPT w tkance tłuszczowej był zapewne świetnym wynalazkiem dla naszych przodków, ale w dzisiejszym społeczeństwie, gdzie wielu ma nieograniczony dostęp do wysokokalorycznych pokarmów, może się on stać poważnym obciążeniem - zaznacza prof. Zachary Gerhart-Hines.
      Gerhart-Hines nie uznaje obniżania poziomu NAMPT za użyteczną strategię leczenia ludzi (ryzyko niekorzystnych skutków dla innych tkanek jest bowiem za duże). Wg niego, opisywane studium toruje jednak drogę kolejnym badaniom, które rozstrzygną, jak NAMPT oddziałuje na magazynowanie tłuszczu z jedzenia.

      « 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
      Choroby demielinizacyjne, np. stwardnienie rozsiane, prowadzą do uszkodzenia osłonek mielinowych nerwów. Utrudnia to przewodzenie sygnału, przez co pojawiają się zaburzenia ruchu, czucia itp. Naukowcy z California Institute of Technology (Caltech) opracowali terapię genową, która wzmaga tworzenie nowych oligodendrocytów, czyli komórek wytwarzających mielinę, z komórek macierzystych i progenitorowych mózgu.
      Nową terapię przetestowano na mysim modelu stwardnienia rozsianego. Zespół doktora Benjamina Devermana wykorzystał czynnik hamujący białaczkę (ang. leukemia inhibitory factor, LIF), cytokinę wpływającą na różnicowanie i namnażanie różnych komórek i ograniczającą atakowanie mieliny przez komórki układu odpornościowego.
      Wg akademików, LIF umożliwia remielinizację przez stymulowanie komórek progenitorowych oligodendrocytów do namnażania i różnicowania się w oligodendrocyty. Mózg co prawda potrafi wytwarzać oligodendrocyty, ale często jego reakcja na demielinizację nie jest wystarczająco silna.
      Badacze wątpili w skuteczność pojedynczego czynnika [...]. Sądzono, że trzeba posłużyć się czynnikami stymulującymi podział i ekspansję populacji progenitorowej, a później dodać kolejne czynniki kierujące przekształceniem w dojrzałe komórki produkujące mielinę. Kiedy jednak w ramach naszego eksperymentu zastosowaliśmy terapię wyłącznie LIF, stymulował on zarówno namnażanie komórek progenitorowych, jak i różnicowanie w dojrzałe oligodendrocyty. Gdy już pobudzono podział komórek progenitorowych, nie trzeba było ich instruować, co mają robić. Same wiedziały, czego organizm potrzebuje. Mózgowy poziom oligodendrocytów wzrósł do widywanego u zdrowych osobników.
      Ekipa z Caltechu podkreśla, że podawanie LIF bezpośrednio do mózgu pozwala uniknąć efektów ubocznych leczenia w formie kroplówek czy dożylnych iniekcji. Deverman uważa, że nową metodę można by wykorzystać w przypadku pacjentów po urazach rdzenia, u których aksony ocalałych neuronów również przechodzą demielinizację.
      W najbliższej przyszłości Amerykanie chcą ulepszyć wirusy dostarczające gen LIF. Zawsze istnieje bowiem obawa, że wirus nie trafi we właściwe miejsce albo że nie będzie można kontrolować ilości powstającej glikoproteiny - wyjaśnia Paul Patterson.
      Obecne metody leczenia stwardnienia rozsianego polegają na modulowaniu i tłumieniu układu odpornościowego. O ile jednak obniża to prawdopodobieństwo nawrotu, nie pomaga w odtworzeniu osłonek mielinowych. W przypadku metody z Caltechu regeneracja następuje.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      François Jean z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej opracował z zespołem nową metodę blokowania zakażenia wirusem zapalenia wątroby typu C (HCV). Do namnażania wirus potrzebuje kropelek tłuszczu z wątroby. Kanadyjczycy sprawili więc, że rozmiar kropli spadł, przez co HCV trudniej się w nich było "zadomowić", namnożyć i zakazić kolejne komórki.
      Nasza technika zasadniczo blokuje cykl życiowy wirusa, który nie może się rozprzestrzeniać i uszkadzać wątroby - wyjaśnia Jean, dodając, że HCV jest jednym z wielu wirusów wymagających do replikacji tłuszczu. Z tego powodu nowa terapia anty-HCV przyda się np. w walce z dengą.
      Ponieważ zakażenie HCV stanowi główny czynnik ryzyka nowotworu wątroby, z inhibitorem zespołu Jeana wiąże się naprawdę duże nadzieje. Przystępując do badań, naukowcy obrali na cel nadmierną stymulację metabolizmu lipidów, za którą odpowiadają białka wirusa (z czasem dochodzi do stłuszczenia i niewydolności wątroby). Założyli, że skupiając się na enzymach komórkowych, które pełnią rolę nadrzędnych regulatorów homeostazy lipidów, można opracować nową klasę czynników antywirusowych - przeciw rodzinie Flaviviridae - o szerokim spektrum działania.
      Regulatorem szlaku metabolizmu cholesterolu jest proteaza jako pierwsza przecinająca SREBP (ang. site-1 protease, S1P) i to na niej, zwłaszcza w świetle uzyskanych danych, zamierzają bazować akademicy; SREBPs to lipogenne czynniki transkrypcyjne, które odgrywają ważną rolę w aktywowaniu ekspresji genów zaangażowanych w biosyntezę cholesterolu, kwasów tłuszczowych i trójglicerydów.
×
×
  • Create New...