Papierosy skażone bakteriami
By
KopalniaWiedzy.pl, in Medycyna
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Antybiotykooporna pałeczka ropy błękitnej (Psudomonas aerugiosa) to jedno z największych zagrożeń bakteryjnych dla ludzkości. WHO uznaje ją za jedną z trzech bakterii, do zwalczania których pilnie potrzebujemy wynalezienia zupełnie nowych antybiotyków. Naukowcy z University of Southern Australia informują, że gen, dzięki któremu P. aerugiosa zyskała antybiotykooporność występuje na całym świecie i został przez pałeczkę ropy błękitnej przejęty od nieszkodliwego mikroorganizmu.
Pseudomonas aerugiosa to bakteria oportunistyczna. Atakuje tylko ludzi o osłabionym układzie odpornościowym. Jest jednym z najbardziej niebezpiecznych patogenów powodujących zakażenia wewnątrzszpitalne i odpowiada za śmierć tysięcy osób. W 2006 roku w Adelajdzie dokonano niezwykle niepokojącego odkrycia. W tamtejszych szpitalach znaleziono P. aerugiosa z genem dającym patogenowi oporność na jedne z najpotężniejszych antybiotyków, imipenem i meropenem. Oba należą do grupy karbapenemów, jednych z najważniejszych antybiotyków, jakimi dysponujemy. Karbapenemy stosuje się m.in. do walki z sepsą.
Dotychczas sądzono jednak, że gen imipenemazy adelajdzkiej (AIM-1) występuje tylko w Adelajdzie, gdzie został wykryty w próbkach klinicznych oraz ściekach związanych ze służbą zdrowia. Jednak zespół profesor Rietie Venter wykazał, że występuje on na całym świecie. A jego źródłem jest występujący w glebie i wodzie nieszkodliwy mikroorganizm, Pseudoxanthomonas mexicana, wyizolowany po raz pierwszy w 2004 roku w ludzkim moczu. Naukowcy nie wiedzą, jaką rolę w P. mexicana odgrywa AIM-1.
Dysponujemy coraz większą liczbą dowodów wskazujących, że geny dające oporność na karbapenemy pochodzą od bakterii obecnych w środowisku. Wymiana materiału genetycznego pomiędzy niebezpiecznymi patogenami, a tymi bakteriami, nie jest niczym zaskakującym, gdyż organizmy te zajmują te same nisze ekologiczne, czytamy w posumowaniu badań. Nasze badania jasno pokazują, że gen AIM-1 daje P. aeruginosa wysoką oporność na karbapenemy. Naukowcy dodają, że gen ten można znaleźć w różnych miejscach na świecie u różnych gatunków bakterii i w różnych konfiguracjach środowiskowych.
Zwiększająca się antybiotykooporność – będąca wynikiem m.in. nadmiernego niepotrzebnego używania antybiotyków w medycynie oraz hodowli zwierząt – prowadzi do pojawiania się kolejnych „koszmarnych bakterii”. Naukowcy na całym świecie poszukują nowych antybiotyków. Czasem pomoc może przyjść z nieoczekiwanej strony. Przed rokiem informowaliśmy, że irlandzka medycyna ludowa podpowiedziała naukowcom, gdzie szukać skutecznych antybiotyków.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
W 2010 roku japońska ekspedycja naukowa wybrała się do Wiru Południowopacyficznego (South Pacyfic Gyre). Pod nim znajduje się jedna z najbardziej pozbawionych życia pustyń na Ziemi. W pobliżu centrum SPG znajduje się oceaniczny biegun niedostępności. A często najbliżej znajdującymi się ludźmi są... astronauci z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Tutejsze wody są tak pozbawione życie, że 1 metr osadów tworzy się tutaj przez milion lat.
Centrum SPG jest niemal nieruchome, jednak wokół niego krążą prądy oceaniczne, przez które do centrum dociera niewiele składników odżywczych. Niewiele więc tutaj organizmów żywych.
Japońscy naukowcy pobrali z dna, znajdującego się 6000 metrów pod powierzchnią, rdzeń o długości 100 metrów. Mieli więc w nim osady, które gromadziły się przez 100 milionów lat.
Niedawno poinformowali o wynikach badań rdzenia. Tak, jak się spodziewali, znaleźli w osadach bakterie, było ich jednak niewiele, od 100 do 3000 na centymetr sześcienny osadów. Później jednak nastąpiło coś, czego się nie spodziewali. Po podaniu pożywienia bakterie ożyły.
Ożyły i zaczęły robić to, co zwykle robią bakterie, mnożyć się. Dwukrotnie zwiększały swoją liczbę co mniej więcej 5 dni. Powoli, gdyż np. bakterie E.coli dwukrotnie zwiększają w laboratorium swoją liczbę co około 20 minut). Jednak wystarczyło to, by po 68 dniach bakterii było 10 000 razy więcej niż pierwotnie.
Weźmy przy tym pod uwagę, że mówimy o bakteriach sprzed 100 milionów lat. O mikroorganizmach, które żyły, gdy planeta była opanowana przez dinozaury. Minęły cztery ery geologiczne, a one – chronione przed promieniowaniem kosmicznym i innymi wpływami środowiska przez kilometry wody – czekały w uśpieniu.
Jeśli teraz uświadomimy sobie, że 70% powierzchni planety jest pokryte osadami morskimi, możemy przypuszczać, że znajduje się w nich wiele nieznanych nam, uśpionych mikroorganizmów sprzed milionów lat.
Kolejną niespodzianką był fakt, że znalezione przez Japończyków bakterie korzystają z tlenu. Osady, z których je wyodrębniono, są pełne tlenu. Problemem w SPG nie jest zatem dostępność tlenu, a pożywienia.
To jednak nie koniec zaskoczeń. Okazało się, że wydobyte z osadów bakterie nie tworzą przetrwalników (endosporów). Bakterie przetrwały w inny sposób. Jeszcze większą niespodzianką było znalezienie w jednej z próbek dobrze funkcjonującej populacji cyjanobakterii z rodzaju Chroococcidiopsis. To bakterie potrzebujące światłą, więc zagadką jest, jak przetrwały 13 milionów lat w morskich osadach na głębokości 6000 metrów. Z drugiej strony wiemy, że jest niektórzy przedstawiciele tego rodzaju są wyjątkowo odporni. Tak odporny, że niektórzy mówią o wykorzystaniu ich do terraformowania Marsa.
Biorąc uwagę niewielkie przestrzenie z powietrzem wewnątrz osadów, brak endosporów i szybkie ożywienie, naukowcy przypuszczają, że bakterie pozostały żywe przez 100 milionów lat, jednak znacząco spowolniły swój cykl życiowy. To zaś może oznaczać, że... są nieśmiertelne.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Międzynarodowy zespół naukowy stworzył wielką bazę danych wszystkich znanych genomów bakteryjnych obecnych w mikrobiomie ludzkich jelit. Baza umożliwia specjalistom badanie związków pomiędzy genami bakterii a proteinami i śledzenie ich wpływu na ludzkie zdrowie.
Bakterie pokrywają nas z zewnątrz i od wewnątrz. Wytwarzają one proteiny, które wpływają na nasz układ trawienny, nasze zdrowie czy podatność na choroby. Bakterie są tak bardzo rozpowszechnione, że prawdopodobnie mamy na sobie więcej komórek bakterii niż komórek własnego ciała. Zrozumienie wpływu bakterii na organizm człowieka wymaga ich wyizolowania i wyhodowania w laboratorium, a następnie zsekwencjonowania ich DNA. Jednak wiele gatunków bakterii żyje w warunkach, których nie potrafimy odtworzyć w laboratoriach.
Naukowcy, chcąc zdobyć informacje na temat tych gatunków, posługują się metagenomiką. Pobierają próbkę interesującego ich środowiska, w tym przypadku ludzkiego układu pokarmowego, i sekwencjonują DNA z całej próbki. Następnie za pomocą metod obliczeniowych rekonstruują indywidualne genomy tysięcy gatunków w niej obecnych.
W ubiegłym roku trzy niezależne zespoły naukowe, w tym nasz, zrekonstruowały tysiące genomów z mikrobiomu jelit. Pojawiło się pytanie, czy zespoły te uzyskały porównywalne wyniki i czy można z nich stworzyć spójną bazę danych, mówi Rob Finn z EMBL's European Bioinformatics Institute.
Naukowcy porównali więc uzyskane wyniki i stworzyli dwie bazy danych: Unified Human Gastrointestinal Genome i Unified Gastrointestinal Protein. Znajduje się w nich 200 000 genomów i 170 milionów sekwencji protein od ponad 4600 gatunków bakterii znalezionych w ludzkim przewodzie pokarmowym.
Okazuje się, że mikrobiom jelit jest nie zwykle bogaty i bardzo zróżnicowany. Aż 70% wspomnianych gatunków bakterii nigdy nie zostało wyhodowanych w laboratorium, a ich rola w ludzkim organizmie nie jest znana. Najwięcej znalezionych gatunków należy do rzędu Comentemales, który po raz pierwszy został opisany w 2019 roku.
Tak olbrzymie zróżnicowanie Comentemales było wielkim zaskoczeniem. To pokazuje, jak mało wiemy o mikrobiomie jelitowym. Mamy nadzieję, że nasze dane pozwolą w nadchodzących latach na uzupełnienie luk w wiedzy, mówi Alexancre Almeida z EMBL-EBI.
Obie imponujące bazy danych są bezpłatnie dostępne. Ich twórcy uważają, że znacznie się one rozrosną, gdy kolejne dane będą napływały z zespołów naukowych na całym świecie. Prawdopodobnie odkryjemy znacznie więcej nieznanych gatunków bakterii, gdy pojawią się dane ze słabo reprezentowanych obszarów, takich jak Ameryka Południowa, Azja czy Afryka. Wciąż niewiele wiemy o zróżnicowaniu bakterii pomiędzy różnymi ludzkimi populacjami, mówi Almeida.
Niewykluczone, że w przyszłości katalogi będą zawierały nie tylko informacje o bakteriach żyjących w naszych jelitach, ale również na skórze czy w ustach.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Problem biernego palenia znany jest od dawna i od wielu lat prowadzi się z nim walkę. Jednak pojawia się coraz więcej dowodów naukowych wskazujących na to, że palacze szkodzą niepalącym nie tylko wydychając w ich obecności dym, ale również przenosząc pozostałości dymu papierosowego na ubraniach, skórze i we włosach. Okazuje się, że nawet w pomieszczeniach, w których od wielu lat nie palono, znajduje się duża ilość papierosowych toksyn.
O problemie „palenia z trzeciej ręki” informowaliśmy już przed kilku laty, gdy okazało się, że tytoń szkodzi mimo wietrzenia pomieszczeń, że taki rodzaj kontaktu z toksynami wpływa na wagę i układ krwiotwórczy oraz, że na dłoniach dzieci znajdują się duże ilości nikotyny.
Naukowcy nie od dzisiaj wiedzą, że w toksyny przez długi czas utrzymują się w pomieszczeniach, w których zaprzestano palić. Jedno z badań wykazało na przykład, że 2 miesiące po opuszczeniu domu przez palaczy, wciąż są tam obecne szkodliwe substancje. Podczas innych badań toksyny wykryto w kasynie 6 miesięcy po wprowadzeniu tam zakazu palenia.
Jednak w większości tego typu badań naukowcy skupiają się na pomieszczeniach, w których niedawno zakazano palenia. Tym razem eksperymenty prowadzono w kinie w Moguncji, w którym zakaz palenia obowiązuje od 15 lat. Drew Gentner i jego zespół z Yayle University umieścili w jednym z przewodów wentylacyjnych kina spektrometr mas i monitorowali, jak zmienia się skład powietrza w różnych sytuacjach.
Naukowcy zauważyli, że gdy ludzie wchodzili do kina, w powietrzu gwałtownie rosła ilość 35 związków chemicznych z dymu tytoniowego, w tym benzenu i formaldehydu. Jako, że w kinie nikt nie palił, jedynym źródłem zanieczyszczenia mogły być ubrania, włosy i skóra ludzi, którzy wcześniej zetknęli się z dymem papierosowym.
Co więcej stwierdzono również, że gdy wyświetlane były filmy takie jak Resident Evil, przeznaczone dla starszej widowni, poziom zanieczyszczeń szkodliwymi związkami z dymu tytoniowego był nawet 2-krotnie wyższy, niż gdy wyświetlano filmy familijne. Podczas wyświetlania filmów dla starszej widowni widzowie byli narażeni na taki poziom toksyn, jak podczas biernego palenia od 1 do 10 papierosów.
Palacze i ludzie, którzy się z nimi zetknęli, przenoszą toksyczne substancje na ubraniach, skórze i włosach. Wnoszą je do pomieszczeń, substancje te osadzają się na powierzchniach i powoli odparowują. Zachodzi proces odgazowywania. To on jest odpowiedzialny np. za charakterystyczny zapach palaczy. Nie czujesz chemikaliów przytwierdzonych do ubrania. Czujesz te, które z ubrania się unoszą, wyjaśnia Peter DeCarlo, ekspert od zanieczyszczeń powietrza z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa.
Wszystko to oznacza, że palacze narażają osoby niepalące na kontakt z toksynami nawet wówczas, gdy przy nich nie palą. Jednak w przeciwieństwie do biernego palenia, problem ten nie jest tak dobrze zbadany, nie wiadomo więc, na ile szkodliwy jest to kontakt. Uczeni przypuszczają, że problem „palenia z trzeciej ręki” może być szczególnie niebezpieczny w niewielkich słabo wentylowanych pomieszczeniach, jak wagony metra czy niewielkie pokoje w prywatnych domach.
Fakt, że w jakimś miejscu od dawna lub nigdy nie palono, nie oznacza, że jest ono wolne od zanieczyszczeń dymem tytoniowym. Jedynym sposobem na poradzenie sobie z tym problemem jest ograniczenie palenia.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
W budownictwie od dawna wykorzystuje się materiały pochodzenia biologicznego, np. drewno. Gdy się ich używa, nie są już jednak żywe. A gdyby tak stworzyć żyjący budulec, który jest w stanie się rozrastać, a przy okazji ma mniejszy ślad węglowy? Naukowcy nie poprzestali na zadawaniu pytań i zabrali się do pracy, dzięki czemu uzyskali beton i cegły z bakteriami.
Zespół z Uniwersytetu Kolorado w Boulder podkreśla, że skoro udało się utrzymać przy życiu pewną część bakterii, żyjące, i to dosłownie, budynki nie są wcale tylko i wyłącznie pieśnią przyszłości.
Pewnego dnia takie struktury będą mogły, na przykład, same zasklepiać pęknięcia, usuwać z powietrza niebezpieczne toksyny, a nawet świecić w wybranym czasie.
Na razie technologia znajduje się w powijakach, ale niewykluczone, że kiedyś żyjące materiały poprawią wydajność i ekologiczność produkcji materiałów budowlanych, a także pozwolą im wyczuwać i wchodzić w interakcje ze środowiskiem - podkreśla Chelsea Heveran.
Jak dodaje Wil Srubar, obecnie wytworzenie cementu i betonu do konstruowania dróg, mostów, drapaczy chmur itp. generuje blisko 6% rocznej światowej emisji dwutlenku węgla.
Wg Srubara, rozwiązaniem jest "zatrudnienie" bakterii. Amerykanie eksperymentowali z sinicami z rodzaju Synechococcus. W odpowiednich warunkach pochłaniają one CO2, który wspomaga ich wzrost, i wytwarzają węglan wapnia (CaCO3).
Naukowcy wyjaśnili, w jaki sposób uzyskali LBMs (od ang. living building material, czyli żyjący materiał), na łamach pisma Matter. Na początku szczepili piasek żelatyną, pożywkami oraz bakteriami Synechococcus sp. PCC 7002. Wybrali właśnie żelatynę, bo temperatura jej topnienia i przejścia żelu w zol wynosi ok. 37°C, co oznacza, że jest kompatybilna z temperaturami, w jakich sinice mogą przeżyć. Poza tym, schnąc, żelatynowe rusztowania wzmacniają się na drodze sieciowania fizycznego. LBM trzeba schłodzić, by mogła się wytworzyć trójwymiarowa hydrożelowa sieć, wzmocniona biogenicznym CaCO3.
Przypomina to nieco robienie chrupiących ryżowych słodyczy, gdy pianki marshmallow usztywnia się, dodając twarde drobinki.
Akademicy stworzyli łuki, kostki o wymiarach 50x50x50 mm, które były w stanie utrzymać ciężar dorosłej osoby, i cegły wielkości pudełka po butach. Wszystkie były na początku zielone (sinice to fotosyntetyzujące bakterie), ale stopniowo brązowiały w miarę wysychania.
Ich plusem, poza wspomnianym wcześniej wychwytem CO2, jest zdolność do regeneracji. Kiedy przetniemy cegłę na pół i uzupełnimy składniki odżywcze, piasek, żelatynę oraz ciepłą wodę, bakterie z oryginalnej części wrosną w dodany materiał. W ten sposób z każdej połówki odrośnie cała cegła.
Wyliczenia pokazały, że w przypadku cegieł po 30 dniach żywotność zachowało 9-14% kolonii bakteryjnych. Gdy bakterie dodawano do betonu, by uzyskać samonaprawiające się materiały, wskaźnik przeżywalności wynosił poniżej 1%.
Wiemy, że bakterie rosną w tempie wykładniczym. To coś innego niż, na przykład, drukowanie bloku w 3D lub formowanie cegły. Gdybyśmy mogli uzyskiwać nasze materiały [budowlane] na drodze biologicznej, również bylibyśmy w stanie produkować je w skali wykładniczej.
Kolejnym krokiem ekipy jest analiza potencjalnych zastosowań platformy materiałowej. Można by dodawać bakterie o różnych właściwościach i uzyskiwać nowe materiały z funkcjami biologicznymi, np. wyczuwające i reagujące na toksyny w powietrzu.
Budowanie w miejscach, gdzie zasoby są mocno ograniczone, np. na pustyni czy nawet na innej planecie, np. na Marsie? Czemu nie. W surowych środowiskach LBM będą się sprawować szczególnie dobrze, ponieważ do wzrostu wykorzystują światło słoneczne i potrzebują bardzo mało materiałów egzogennych. [...] Na Marsa nie zabierzemy ze sobą worka cementu. Kiedy wreszcie się tam wyprawimy, myślę, że naprawdę postawimy na biologię.
Badania sfinansowała DARPA (Agencja Badawcza Zaawansowanych Projektów Obronnych).
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.