Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Co łączy padaczkę z arytmią serca?

Recommended Posts

Dwie pozornie niespokrewnione choroby, epilepsja oraz arytmia serca, mogą mieć wspólne podłoże molekularne - uważają naukowcy z Baylor College of Medicine w Houston. O odkryciu dowiadujemy się dzięki czasopismu Science Translational Medicine.

Odkrycia dokonano podczas badań nad białkiem KCNQ, pełniącym funkcję tzw. kanału jonowego, czyli cząsteczki pełniącej funkcję "pompy" i "zaworu" regulującego przepływ jonów pomiędzy wnętrzem komórek i ich otoczeniem. Właściwości te umożliwiają KCNQ kontrolę nad różnicą potencjałów elektrycznych po obu stronach błony komórkowej.

Przez wiele lat uważano, że jedynym miejscem występowania KCNQ jest mięsień sercowy, w komórkach którego wytwarza ono różnicę potencjałów elektrycznych konieczną dla wyzwolenia skurczu komórek mięśniowych. Dzięki badaniom kierowanym przez dr Alikę Goldman okazało się jednak, że proteina ta występuje (przynajmniej u myszy) także w także w mózgu, gdzie osiąga najwyższą aktywność w przodomózgowiu i pniu mózgu - dwóch rejonach biorących istotny udział w rozwoju napadów padaczki.

Już podczas wcześniejszych badań wykazano, że mutacje w genie kodującym KCNQ mogą powodować zaburzenia rytmu serca. Zespół dr Goldman postanowił sprawdzić, czy ta sama mutacja może spowodować rozwój padaczki - choroby, której rozwój, podobnie jak w przypadku arytmii, jest bezpośrednio związany z zaburzeniem aktywności elektrycznej komórek.

Jak wykazano na podstawie analizy elektrokardiograficznej (EKG) oraz elektroencefalografii (EEG) myszy zmodyfikowanych genetycznie w celu wywołania mutacji w genie KCNQ, epizody nieprawidłowego rytmu serca w wielu przypadkach występowały równocześnie z napadami padaczki.

To ekscytujące, ponieważ dostarcza pierwszej molekularnej wskazówki [na temat możliwego współwystępowania obu chorób], cieszy się dr Jeffrey Noebels, jeden z autorów studium. Badacz natychmiast studzi jednak nadmierny entuzjazm podkreślając, że wciąż nie wiadomo, dlaczego dwa odległe od siebie organy tak często zaczynają szwankować równocześnie.

Wśród możliwych przyczyn równoczesnego występowania zaburzeń autorzy wymieniają m.in. oddziaływanie hormonów stresu, lecz jak na razie pozostaje to wyłącznie hipotezą. Nawet jeżeli jednak jej prawdziwość zostanie ostatecznie potwierdzona, musimy pamiętać, że przeprowadzony eksperyment dotyczył ściśle wybranej populacji myszy. Nikt nie wie, czy identyczne zjawiska mogą zachodzić także w przypadku człowieka.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   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.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niemieccy inżynierowie wykorzystali sygnały z mózgu kierowcy do uruchomiania hamulców samochodu. Okazało się, że dzięki temu udaje się znacznie skrócić drogę hamowania, a tym samym uniknąć wielu wypadków.
      Za pomocą EEG wykazano, że urządzenie jest w stanie wykryć sygnały świadczące o tym, iż kierowca chce hamować na 130 milisekund przed jego reakcją. Przy prędkości 100 km/h oznacza to skrócenie drogi hamowania o 3,66 metra.
      Oprócz EEG wykorzystano też urządzenie EMG, wykrywające aktywność elektryczną mięśni. Pozwala ono stwierdzić, że np. mięśnie nogi przygotowują się do działania, jeszcze zanim sama kończyna się poruszy.
      W czasie badań prowadzonych na symulatorze 18 ochotników prowadziło wirtualny samochód. Ich zadaniem było utrzymanie się w odległości około 20 metrów za poprzedzającym pojazdem, jadącym z prędkością 100 km/h po krętej drodze, na której znajdowały się inne samochody.
      W przypadkowo wybieranych momentach samochód poprzedzający nagle hamował. Reakcję badanych sprawdzano zbierając dane z EEG i EMG i porównywano z czasem rzeczywistego naciśnięcia na pedał hamulca oraz z reakcją całego prowadzonego przez nich samochodu. Dzięki EEG uczeni dowiedzieli się, które części mózgu najsilniej reagują na potrzebę zatrzymania pojazdu i mogli dzięki temu dostosować cały system.
      Uwzględniając wszelkie zmienne uczeni wyliczyli, że średni czas reakcji systemu korzystającego z EEG i EMG jest o 130 milisekund krótszy w porównaniu z innymi systemami unikania kolizji.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ptaki są jedynymi zwierzętami poza ssakami, u których rejony mózgu szczególnie aktywne podczas czuwania śpią później głębiej.
      Naukowcy z Instytutu Ornitologii Maxa Plancka w Seewiesen nie pozwalali gołębiom na popołudniową drzemkę, wyświetlając im filmy z serii Davida Attenborough Życie ptaków. Podczas 8-godzinnej sesji kinowej jedno oko zwierzęcia zasłaniano, a drugie nakierowywano na ekran. Gdy ptak zasypiał, delikatnie go poszturchiwano. W nocy obserwowano głębszy sen w częściach mózgu związanych ze stymulowanym okiem, w porównaniu do analogicznego regionu drugiej półkuli. Jak można się domyślić, w przypadku obszarów niewzrokowych nie odnotowano podobnej asymetrii snu.
      Skąd takie zjawisko u ptaków? Poza ssakami, są one jedynymi zwierzętami, których sen jest podzielony na sen wolnofalowy, spokojny (oznaczany jako SWS, od ang. slow wave sleep, lub NREM, od ang. non-REM sleep) oraz sen paradoksalny, aktywny, oznaczany jako PS (od ang. paradoxical sleep) lub REM (od ang. rapid eye movements sleep). W czasie SWS mózg generuje silne sygnały elektryczne, widoczne w zapisie EEG jako fale o wysokiej amplitudzie i niskiej częstotliwości.
      U ssaków intensywność snu SWS spada lub wzrasta jako funkcja czasu spędzonego wcześniej, odpowiednio, na czuwaniu lub śnie. Teraz po raz pierwszy Niemcy wykazali istnienie analogicznego efektu również u ptaków. W sytuacji pozbawienia snu gołębie spały mocniej.
      U ptaków obserwowaliśmy ssakopodobny "miejscowy sen". Najprawdopodobniej więc główną funkcją snu wolnofalowego jest regeneracja mózgu – podsumowuje John Lesku, główny autor studium.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Miłośnicy serialu science-fiction Star Trek z pewnością pamiętają urządzenie zwane tricorderem. Pozwalało ono, między innymi, ocenić dokładnie stan zdrowia badanego pacjenta na odległość. Nasza medycyna niestety musi posiłkować się sondami, czujnikami i elektrodami, chcąc zdiagnozować chociażby pracę serca. Być może jednak niedługo sen Gene'a Roddenberry'ego (twórcy serialu) zacznie się ziszczać.
      Elektrody i przyczepiane czujniki pozwalają na dokładną analizę rytmu serca, czy oddechu, ale na dłuższą metę jest to rozwiązanie niewygodne - wymaga precyzyjnego przylepiania, uwiązuje pacjenta do aparatury i nie nadaje się dla osób poruszających się. Artykuł w Review of Scientific Instruments, periodyku wydawanym przez American Institute of Physics pozwala spodziewać się rewolucji w tej dziedzinie. A szykują ją dwaj japońscy naukowcy z Kyushu University: Atsushi Mase i Daisuke Nagae.
      Opracowane przez nich urządzenie wykorzystuje do badania pacjenta mikrofale o małej mocy, bardzo czuły odbiornik rejestruje ich odbicia i przesunięcie w fazie, pozwalając zmierzyć nawet bardzo małe zmiany w organizmie. Dalej do działania ruszają cyfrowe algorytmy odszumiania i przetwarzania sygnałów. Po odfiltrowaniu przypadkowych ruchów ciała aparat pozwala w czasie niemal rzeczywistym (z niewielkim opóźnieniem) monitorować pracę serca i autonomicznego układu nerwowego oraz oddychanie.
      Oczywistym zastosowaniem będzie ciągły monitoring chorych, ale potencjalne pola działania to również np. wykrywanie pierwszych oznak senności u kierowcy. Niestety, od razu pojawiły się także pomysły masowego monitorowania skupisk ludzkich, jak wykrywanie oznak stresu wśród pasażerów linii lotniczych, które mogłyby sugerować, że osoba zdenerwowana ma coś na sumieniu, czy może jest nawet terrorystą.
      Wykorzystania słynnego tricordera do inwigilacji autorzy serialu Star Trek nie przewidzieli.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nasz mózg jest cały czas aktywny. Jego fale zmieniają się, co może przywodzić na myśl przejścia w utworze muzycznym. Kiedy Mick Grierson z londyńskiego Goldsmiths College stworzył program, który pozwala komputerowi przełożyć zapis EEG na nuty i dźwięki, powstał zatem zupełnie nowy rodzaj muzyki – muzyka umysłu (Music of the Mind).
      Obecnie nad projektem pracują już trzej panowie. Choć Griersonowi nie udało się uzyskać idealnego przełożenia fal mózgowych na dźwięki, pomysł spodobał się Finnowi Petersowi – kompozytorowi, fleciście, saksofoniście i producentowi. Z duetem współpracuje też Mattew Yee-King, informatyk, dla którego każdy człowiek jest w pewnym sensie dyrygentem.
      Peters utrwalił aktywność swojego mózgu w kilku sytuacjach, np. podczas snu, w stanie znudzenia czy w złości. Dane wprowadzono do komputera i przetworzono, stosując różne algorytmy. Wycinając z całości zapisu interesujące fragmenty, muzyk uzyskał odtwarzany w tle motyw przewodni na syntezator, do którego improwizuje jego orkiestra. Trzeba przyznać, że jam session z wykorzystaniem wibrafonu, fletu, saksofonu, perkusji i puzonu brzmi naprawdę interesująco.
      Już wkrótce chętni będą mogli posłuchać wykładu i muzyki mózgu w stanowiącym część londyńskiego Muzeum Nauki Dana Centre. W październiku trio wyruszy na tournée po całej Wielkiej Brytanii.
       
      http://www.youtube.com/watch?v=epT16fbf4RM
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z 3 amerykańskich uniwersytetów skonstruowali implant mózgowy, składający się po części z jedwabiu. Jest bardzo cienki, a zastosowanie giętkich elektrod sprawia, że urządzenie doskonale stapia się z otoczeniem. Testy na kotach wykazały, że dokładniej zapisuje aktywność neuronów niż aparat grubszy i sztywniejszy.
      Specjaliści z University of Illinois, Uniwersytetu Pensylwanii oraz Tufts University uważają, że ich wynalazek polepszy stan zdrowia i jakość życia m.in. pacjentów z padaczką czy uszkodzeniami rdzenia kręgowego, a także ułatwi posługiwanie się protezami rąk i nóg. W implancie do utworzenia macierzy elektrod wykorzystano białka jedwabiu. Na tym wzorze rozmieszczono miniaturowe metalowe elektrody. Jako że jedwab jest materiałem biokompatybilnym i rozpuszczalnym w wodzie, po jakimś czasie od wszczepienia znika, a na powierzchni mózgu pozostaje jedynie sieć obwodów. Zastosowany materiał pozostaje przezroczysty, giętki i wytrzymały, ponadto można regulować tempo jego rozpuszczania.
      Amerykanie testowali swoje urządzenie na kotach. Zwierzęta były znieczulone, ich oczy jednak nadal funkcjonowały. Ssakom pokazywano różne obrazy i utrwalano, jak na nie reagują.
      Eksperci doceniają rozwiązanie, podkreślając, że zmniejszając kontakt z tkanką mózgu, ogranicza ono jego uszkodzenia.
×
×
  • Create New...