Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Nowotwory: zemsta ewolucji za inteligencję?
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Na University of Cambridge zidentyfikowano geny powiązane z otyłością u ludzi i labradorów retrieverów. Badacze znaleźli u tej rasy wiele genów łączących się z otyłością i wykazali, że te same geny łączą się też z otyłością u ludzi. Na szczęście niekorzystny wpływ genów może zostać przezwyciężony za pomocą diety i ćwiczeń.
U labradorów genem najbardziej powiązanym z otyłością jest DENND1B. Ludzie również go posiadają, a naukowcy wykazali, że i u H. sapiens przyczynia się do otyłości. Okazało się, ze DENND1B bezpośrednio wpływa na szlak sygnałowy w mózgu odpowiedzialny za równowagę energetyczną organizmu, zwany szlakiem leptyna-melanokortyna. Kolejne cztery geny, które powiązano z otyłością u psów, ale wpływają na nią w mniejszym stopniu niż DENN1B, również znaleziono u ludzi. Geny te nie są uważane za oczywiste cele dla leków na otyłość, gdyż kontrolują inne ważne procesy biologiczne, których nie należy zakłócać. Jednak wyniki naszych badań pokazują, jak ważne są szlaki sygnałowe w kontrolowaniu apetytu i masy ciała, wyjaśnia jedna z głównych autorek badań, Alyce McClellan z Wydziału Fizjologii, Rozwoju i Neuronauk University of Cambridge.
Zauważyliśmy, że psy z większym ryzykiem otyłości są bardziej zainteresowane pożywieniem. Badaliśmy, jak często psy prosiły właścicieli o jedzenie i czy były wybredne. Psy o wyższej skłonności do otyłości miały większy apetyt, dokładnie tak samo jak ludzie o większym genetycznym ryzyku otyłości, dodaje druga z główny autorek, Natalie Wallis.
Naukowcy stwierdzili też, że właścicielom udawało się zapobiec otyłości u swoich pupili, jeśli kontrolowali ich dietę i zapewniali im odpowiednią ilość ruchu. Podobnie jak u ludzi, tak i u psów, o otyłości nie decydował jeden gen, ale cały ich zestaw.
Badania psów pokazały nam coś ważnego. Właściciele szczupłych psów nie są lepsi od właścicieli psów otyłych. To samo jest ze szczupłymi ludźmi. Jeśli masz genetyczne predyspozycje do tycia i wokół jest dużo pożywienia, będziesz miał skłonność do przejadania się i przybierania na wadze. Aby temu zapobiec, trzeba włożyć wiele wysiłku, dodaje doktor Eleanor Raffan.
Badania nad psami pozwoliły nam zmierzyć ich pragnienie jedzenia niezależnie od wysiłków wkładanych przez właścicieli w ich dietę i ruch. W przypadku ludzi takie badania są trudniejsze, gdyż oba elementy przyczyniające się do otyłości – genetyczna skłonność oraz siła woli wkładana w jej zapobieżenie – dotyczą tej samej osoby, wyjaśnia uczona.
Psy są dobrym modelem do badań nad otyłością u ludzi. Otyłość rozwija się u nich z tych samych przyczyn środowiskowych, a ponieważ w ramach każdej z ras istnieje duże podobieństwo genetyczne, łatwiej jest łączyć geny z chorobą. Wśród ludzi, podobnie jak i wśród psów, ma miejsce epidemia otyłości. Szacuje się, że na nadwagę lub otyłość cierpi 40–60 procent psów.
Labradory, które miały wariant genu najbardziej powiązany z otyłością – DENND1B – miały średnio o 8% tkanki tłuszczowej więcej, niż psy bez tego wariantu. Te badania pokazują, jak bardzo ludzie i psy są do siebie podobni genetycznie, dodaje Raffan.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Prawdopodobieństwo, z jakim w ciągu życia zachorujemy na nowotwór, może być określane jeszcze przed urodzeniem, twierdzą naukowcy z Van Andel Institute (VAI). Na łamach Nature Cancer informują oni o zidentyfikowaniu dwóch różnych stanów epigenetycznych, które pojawiają się w życiu płodowym, a które powiązane są z ryzykiem nowotworu. Jeden z nich związany jest z niskim, drugi z wysokim ryzykiem zachorowania. Odkrycie może znacząco zmienić postrzeganie nowotworów.
Jeśli nowotwór pojawi się u osoby z niskim ryzykiem zachorowania, z większym prawdopodobieństwem będzie to nowotwór wywodzący się z krwi czy układu limfatycznego, jak białaczka lub chłoniak. U osób z wysokim ryzykiem zachorowania częściej będzie to nowotwór tworzący guzy lite, jak rak prostaty czy płuc.
Do większości zachorowań na nowotwory dochodzi na późniejszych etapach życia, a choroby te są postrzegane przez pryzmat mutacji lub genetyki. Dlatego też nie prowadzono dotychczas zbyt wielu badań nad tym, w jaki sposób rozwój płodowy wpływa na ryzyko nowotworu. Nasze odkrycie to zmienia. Zidentyfikowanie dwóch różnych stanów genetycznych otwiera drzwi do zupełnie nowego świata badań nad nowotworami, mówi współautor badań doktor J. Andrew Pospisilik, dyrektor Wydziału Epigenetyki w VAI.
Ryzyko rozwoju nowotworu rośnie z wiekiem, gdyż dochodzi do akumulacji uszkodzeń DNA oraz innych czynników. Jednak nie zawsze prowadzi to do nowotworu. W ostatnich latach naukowcy odkryli wiele innych elementów, jak na przykład zmiany epigenetyczne, które również mają wpływ na zachorowania.
Pospisilik i jego współpracownicy odkryli, że identyczne myszy, które różni jedynie aktywność genu Trim28, mają jeden z dwóch wzorców epigenetycznych w genach związanych z nowotworami. Wzorce te pojawiają się w czasie życia płodowego. I determinują one ryzyko zachorowania.
Podczas gdy mutacje DNA są niezbędne do rozwoju nowotworu, tylko niewielka część zmutowanych komórek powoduje zachorowanie. Dotychczas nie znaliśmy mechanizmu określającego podatność na zachorowanie. Wykorzystaliśmy unikatowy mysi model wrodzonego zróżnicowania rozwojowego (Trim28+/D9) do zbadania, czy pojawiające się na wczesnych etapach życia różnice epigenetyczne wpływają na podatność na nowotwór w późniejszym życiu. Odkryliśmy, że heterozygotyczność Trim28 jest wystarczająca do powstania dwóch różnych stanów epigenetycznych powiązanych z różną podatnością na rozwój nowotworu, czytamy w opublikowanym artykule. Autorzy badań dodają, że różnice te można wykryć już w 10. dniu rozwoju.
Każdy jest w pewnym stopniu narażony. Ale gdy pojawia się nowotwór, myślimy o nim jako o pechu. Tymczasem sam pech nie wyjaśnia, dlaczego jedni ludzie chorują, a inni nie. A co najważniejsze, pecha nie można leczyć. Natomiast zmiany epigenetyczne możemy. Nasze badania pokazują, że korzenie nowotworu mogą tkwić w niezwykle ważnym etapie naszego rozwoju. To otwiera nową perspektywą badawczą i potencjalnie daje szanse na nowe metody diagnostyki i leczenia, dodaje doktor Ilaria Panzeri.
Co więcej, badacze znaleźli dowody, że odkryte przez nich dwa stany epigenetyczne są widoczne w tkankach w całym ciele, co sugeruje, iż mogą one dotyczyć wszystkich rodzajów nowotworów. W przyszłości planują więc badać zależności pomiędzy tymi stanami a konkretnymi chorobami.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ludzie i mrówki to jedyne zwierzęta, które często współpracują w celu przeniesienia ładunków znacznie przekraczających rozmiary pojedynczego osobnika. Spośród około 15 000 gatunków mrówek działania takie podejmuje około 1%. Profesor Ofer Feinerman i jego zespół z izraelskiego Instytutu Weizmanna postanowili sprawdzić, kto jest lepszy w manewrowaniu dużym ładunkiem w labiryncie. Przed badanymi postawiono zadanie przeniesienia dużego obiektu o niestandardowym kształcie pomiędzy trzema pomieszczeniami, które dzieliły wąskie drzwi.
Naukowcy stworzyli dwa takie pomieszczenia, różniące się jedynie rozmiarami. Do rywalizacji z Homo sapiens stanęły mrówki z gatunku Paratrechina longicornis. To jeden z najpowszechniej występujących gatunków mrówek na świecie. Zwierzęta zachęcono do wzięcia udziału w zawodach oszukując je, by myślały, że ładunek, który przenoszą, to smakołyk, a one niosą go do gniazda.
Eksperyment wielokrotnie powtórzono w trzech konfiguracjach. Ładunek przenosiła pojedyncza mrówka, grupa około 7 i około 80 mrówek. W przypadku ludzi był to 1 człowiek, od 6-9 osób i grupa 26 osób. Żeby móc jak najlepiej porównać wyniki obu gatunków, ludziom czasami zabraniano się komunikować za pomocą słów czy gestów. Ponadto ludzie nieśli ładunek na specjalnych uchwytach, by symulować sposób noszenia go przez mrówki. Uchwyty zawierały mierniki, badające siłę, z jaką każdy ciągnął uchwyt w czasie przenoszenia ładunku. Po zakończeniu eksperymentu naukowcy szczegółowo przeanalizowali materiały wideo i uzyskane dane.
Nie było zaskoczeniem, że pojedynczy człowiek dawał sobie z zadaniem lepiej radę niż pojedyncza mrówka. Jednak w przypadku grup sytuacja ulegała radykalnej zmianie. Osławiona – szczególnie w epoce internetu – mądrość tłumu, nie pokazała swojej potęgi w przypadku współpracy grupowej. O ile mrówki, dzięki współpracy grupowej, znacząco poprawiły swoje umiejętności, wspólnie opracowując odpowiednie strategie, korzystając ze wspólnej pamięci by nie popełniać tych samych błędów, to ludzie sprawowali się znacznie gorzej. Działający w grupie H. sapiens w niewielkim stopniu poprawił swoje możliwości. Co więcej, gdy ludzie nie mogli się między sobą komunikować, wydajność grupy była mniejsza niż wydajność pojedynczego człowieka. Okazało się, że w takiej sytuacji uczestnicy grupy działali tak, by osiągnąć krótkoterminową korzyść, nie myśląc o dalszych ruchach.
Kolonia mrówek to rodzina. Wszystkie mrówki w gnieździe są siostrami i mają wspólny interes. To ściśle powiązana społeczność, w której współpraca przeważa nad rywalizacją. Dlatego kolonię mrówek nazywa się czasem superorganizmem, rodzajem organizmu złożonego z licznych komórek, które ze sobą współpracują. Nasz eksperyment pokazuje, że jest to opinia prawdziwa. Wykazaliśmy, że mrówki działające w grupie są mądrzejsze, że w ich przypadku całość jest czymś więcej niż sumą części. W przeciwieństwie do mrówek, utworzenie grupy nie zwiększyło zdolność poznawczych ludzi. Ta słynna „mądrość tłumu", która stała się tak popularna w epoce sieci społecznościowych, nie ujawniła się w czasie naszych eksperymentów, mówi profesor Feinerman.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wiek to jeden z najważniejszych czynników ryzyka rozwoju nowotworów. W miarę, jak stajemy się coraz starsi, w naszych organizmach akumulują się mutacje, które w końcu mogą doprowadzić do pojawienia się choroby. Naukowcy z Memorial Sloan Kettering Cancer Center i ich współpracownicy opisali mechanizm, za pomocą którego zaawansowany wiek chroni przed rozwojem nowotworu. Swoje badania prowadzili na mysim modelu raka płuc.
Nowotwory płuc są najczęściej diagnozowane u ludzi około 70. roku życia. Jednak u osób w wieku 80–85 lat odsetek zachorowań zaczyna spadać. Nasze badania pokazują dlaczego tak się dzieje. Starzejące się komórki tracą zdolność do regeneracji i ten właśnie mechanizm zapobiega rozrostowi nowotworu, mówi jedna z autorek badań, doktor Xueqian Zhuang.
Naukowcy badali mysi model gluczorakoraka, który odpowiada za około 7% światowych zgonów na nowotwory. Zauważyli, że im myszy stawały się starsze, ich organizmy wytwarzały więcej proteiny NUPR1, a im jej więcej tym bardziej komórki w płucach działały tak, jakby miały niedobór żelaza. W rzeczywistości w komórkach żelaza było więcej, ale z powodów, których nie do końca rozumiemy, działały jak przy jego niedoborze, mówi doktor Zhuang. A że niedobór żelaza upośledza zdolność komórek do regeneracji, obecność NUPR1 powodowała, że guzy nowotworowe nie mogły się rozrastać, więc u starszych myszy były ich mniej niż u młodszych.
Naukowcy zauważyli też, że mogą odwrócić to zjawisko, albo podając starszym zwierzętom żelazo, albo zmniejszając ilość NPUR1 w ich komórkach. Myślimy, że odkrycie to można będzie szybko wykorzystać u ludzi. Obecnie miliony ludzi żyją z nie w pełni sprawnymi płucami, gdyż nie zregenerowały się one po infekcji COVID-19 lub nie funkcjonują prawidłowo z innego powodu. Nasze badania wykazały, że podanie żelaza pozwala na regenerację płuc, a przecież posiadamy bardzo skuteczne metody podawania leków bezpośrednio do płuc, takie jak inhalatory, dodaje główny autor badań, doktor Tuomas Tammela. To jednak może być obosieczny miecz. Zwiększając zdolność komórek płuc do regeneracji, zwiększa się też zdolność tkanek do rozwoju nowotworu. "Tego typu leczenie może być więc nieodpowiednie dla ludzi, którzy już są narażeni na wysokie ryzyko nowotworu", dodaje Tammela.
Badania mają tez znaczenie dla terapii bazujących na ferroptozie. To opisana w 2012 roku zależny od żelaza nie-apoptyczny rodzaj śmierci komórkowej. Obecnie istnieją już leki wykorzystujące ferroptozę, a które są badane np. pod kątem zastosowania ich w terapiach przeciwnowotworowych. Obecne badania pokazują, że starsze komórki są bardziej odporne na ferroptozę niż młodsze, gdyż funkcjonują tak, jakby brakowała im żelaza. To zaś wskazuje, że leki wykorzystujące ferroptozę są mniej skuteczne u starszych ludzi.
Podsumowując wyniki badań doktor Tammela stwierdza: uzyskane przez nas dane dotyczące zapobiegania nowotworom sugerują, że to, co robimy sobie jako młodzi ludzie, jest prawdopodobnie bardziej niebezpieczne, niż gdy robimy to w starszym wieku. Powstrzymanie młodych ludzi przed paleniem tytoniu, opalaniem się czy innymi czynnościami zwiększającymi ryzyko nowotworów, jest prawdopodobnie bardziej istotne, niż sądziliśmy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W ostatnich dekadach nauka udowodniła, że szympansy, podobnie jak ludzie, przekazują z pokolenia na pokolenia złożone zachowania kulturowe, takie jak wykorzystywanie narzędzi. Jednak ludzka kultura jest znacznie bardziej zaawansowana, poczyniliśmy jako gatunek olbrzymi postęp od epoki kamienia do współczesności, akumulując w czasie kolejne udoskonalenia. Pojawiła się więc hipoteza, że tylko ludzie mają zdolność do coraz bardziej złożonych zachowań kulturowych w czasie.
Naukowcy, badający dziko żyjące szympansy, podważają jednak to przekonanie, twierdząc, że jedne z najbardziej złożonych zachowań kulturowych i technologicznych szympansów, wymagających użycia wielu różnych narzędzi w odpowiedniej kolejności, powstały w wyniku doświadczeń gromadzonych przez pokolenia. Większość narzędzi używanych przez szympansy – jak kije czy gałęzie – bardzo łatwo się rozkłada. Pozostaje więc niewiele śladów, pozwalających potwierdzić naszą hipotezę", zauważa główna autorka badań, Cassandra Gunasekaram z Wydziału Antropologii Ewolucyjnej Uniwersytetu w Zurychu.
W nowe badania zaangażowany był zespół antropologów, prymatologów, fizyków i genetyków z instytucji naukowych z Zurychu, St. Andrews, Barcelony, Cambridge, Konstancji i Wiednia. Uczeni prześledzili powiązania genetyczne pomiędzy grupami szympansów na przestrzeni tysięcy lat, by w nowy sposób opisać historię rozwoju kultury u tych zwierząt. Badali powiązania genetyczne pomiędzy populacjami oraz powiązane z kulturą sposoby zdobywania żywności opisane w poprzednich pracach. Metody te podzielili na trzy grupy: niewymagające narzędzi, z użyciem prostych narzędzi oraz z użyciem zestawu narzędzi.
Przykładem używania zestawu narzędzi może być zachowanie grupy szympansów w Kongo. Najpierw korzystają z solidnego kija, by przebić się przez twardą ziemię do podziemnego gniazda termitów. Później biorą gałąź, przeciągają ją między zębami, by uzyskać coś w rodzaju szczoteczki. Wciskają ją w zrobioną uprzednio dziurę i zjadają termity, które wgryzły się w gałąź broniąc gniazda, mówi Gunasekaram. Podczas badań dokonano zaskakującego odkrycia. Otóż używanie najbardziej złożonych zestawów narzędzi jest bardziej powszechne pomiędzy odległymi grupami szympansów. Tego właśnie należałoby się spodziewać, jeśli do takich odkryć tych bardziej zaawansowanych technologii dochodzi rzadko i rzadko są one odkrywane na nowo. Najbardziej więc widać je w grupach, które dokonały wynalazku, a mniej w tych grupach, którym wynalazki zostały przekazane.
Innowacje technologiczne pomiędzy grupami szympansów są przekazywane przez samice. Bo to właśnie samice, po osiągnięciu dojrzałości płciowej, opuszczają swoją grupę by uniknąć chowu wsobnego i dołączają do innych grup. W ten sposób dochodzi do migracji genów pomiędzy grupami. A dzięki przeprowadzonym właśnie badaniom genetycznym naukowcy mogli prześledzić też rozprzestrzenianie się przenoszonych przez samice innowacji kulturowych i technologicznych. Badania pokazały też, że wśród szympansów dochodzi do gromadzenia wiedzy wskutek migracji. Nasze przełomowe badania pokazują, że szympansy gromadzą doświadczenia kulturowe. Są jednak na bardzo wczesnym etapie rozwoju – stwierdzają naukowcy.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.