Wyniki pierwszych prospektywnych badań populacyjnych oceniających związek długości telomerów z zapadalnością na choroby nowotworowe opublikowano w JAMA (The Journal of the American Medical Association). Telomery to kompleksy nukleoproteinowe (połączenie białek z kwasami nukleinowymi) zabezpieczające końcówki chromosomów przed uszkodzeniem podczas kopiowania. Ich długość z każdym podziałem komórki ulega zmniejszeniu, co uważa się za jeden z istotniejszych mechanizmów w procesie starzenia się. Związki długości telomerów z onkogenezą były postulowane już wielokrotnie, jednak dotąd nie przeprowadzano na tym polu żadnych badań prospektywnych.

Opisywane w JAMA badanie trwało przez 10 lat. Naukowcy zgromadzili dane o długości telomerów w białych krwinkach 787 zdrowych ochotników, spośród których następnie podczas trwania obserwacji u 11,7% rozwinęły się choroby nowotworowe. Uczestników podzielono na 3 grupy zależnie od zanotowanej długości telomerów. Okazało się, że pierwotna długość tychże jest w sposób statystycznie istotny, odwrotnie proporcjonalnie powiązana z zapadalnością na nowotwory, czyli w uproszczeniu - im krótsze wstępnie telomery, tym większe ryzyko raka. Co więcej, krótsze telomery związane były także z  gorszym rokowaniem dla chorych i z pewnymi konkretnymi typami nowotworów. Naukowcy przekonują, że dalsze badania mogą doprowadzić do uznania długości telomerów za niezależny czynnik w prognozowaniu przebiegu choroby nowotworowej, a eksperymenty badające czynniki przyczyniające się do skracania telomerów (a za takie uważa się np. zaburzenia układu immunologicznego) ułatwią działania profilaktyczne. [Paulina Łopatniuk]

Dostępne streszczenia: MedicineNet,MSN, Medscape

Nawet najtęższym umysłom nigdy nie przyszło na myśl, że pomimo bezsprzecznie niewielkich walorów estetycznych, ludzie o dużych głowach mają lepiej. Lepiej zdrowotnie, a konkretnie pro-zdrowotnie. W jednym z czerwcowych numerów Neurology opublikowano doniesienie na temat zależności pomiędzy obwodem głowy, a ryzykiem wystąpienia choroby Alzheimera (AD). Robert Perneczky razem ze swoimi współpracownikami wykazał, że osoby z obwodem głowy powyżej >56cm charakteryzowały się mniejszym postępem zaburzeń procesów kognitywnych w przebiegu AD, w porównaniu do chorych o obwodach głów mniejszych lub równych 56cm. Badaniem objęto 270 pacjentów z rozpoznaną AD, u których poza badaniami oceniającymi pamięć (MMSE) wykonywano również badania genetyczne, obrazowe (MRI) a także pomiary obwodu głowy. Analizie poddano zależność pomiędzy stopniem zaniku mózgu, a upośledzeniem procesów poznawczych w odniesieniu do wieku, czasu trwania AD, płci, genotypu APOE, chorób współistniejących w tym cukrzycy, nadciśnienia oraz depresji, grupy etnicznej i oczywiście obwodu głowy. Wykazano różnicę istotną statystycznie pomiędzy stopniem zaniku mózgu, a deficytem pamięci (większy zanik → większe deficyty pamięci). Jednakże u pacjentów, u których obserwowano istotną atrofię mózgu, funkcje pamięci były zdecydowanie bardziej sprawne u osób o dużym obwodzie głowy (>56cm). Wytłumaczenie tego fenomenu jest dosyć proste. Wydaje się, że większemu obwodowi czaszki odpowiada większy mózg, tym samym większa ilość komórek nerwowych, synaps, które mogą stanowić swoistą  rezerwę w przypadku neurodegeneracji. Pomimo licznych ograniczeń w interpretacji wyników tego badania, można przyjąć, że duży obwód głowy któremu towarzyszy odpowiednio większy mózg, poza innymi czynnikami np. stopniem wykształcenia, sposobem odżywiania się,  predyspozycją genetyczną, może stanowić swoisty czynnik protekcyjny przed rozwojem choroby Alzheimera. A propos,  gdzie jest mój centymetr?

Neurology. 2010;75:137-142

U ludzi takie proste czynności, jak choćby rzucanie piłką, pisanie na klawiaturze, czy jakakolwiek inna aktywność fizyczna wymagają sprawnej koordynacji bardzo licznych ruchów mięśni, których aktywność musi w dodatku zostać zorganizowana w pewien uporządkowany ciąg, sekwencję. Naukowcom z NIH oraz portugalskiego Instytutu Gulbenkiana w badaniach prowadzonych na myszach laboratoryjnych udało się zidentyfikować aktywność mózgu odpowiedzialną za generowanie sygnałów do rozpoczęcia i zakończenia nowo nabytych sekwencji ruchów. Wyniki badań są dostępne online w lipcowym wydaniu Nature.

Te interesujące doniesienia badawcze mogą przyczynić się do lepszego poznania neurofizjologicznego podłoża zaburzeń ruchowych oraz do otworzenia się zupełnie nowych perspektyw w dziedzinie ich profilaktyki i leczenia - mówi Keneth R. Warren, dyrektor wykonawczy Narodowego Instytutu d.s. Nadużywania Alkoholu i Alkoholizmu (NIAAA), który jest częścią Narodowych Instytutów Zdrowia (NIH).

Ze strony Laboratorium Zintegrowanych Badań Neurobiologicznych, działającego przy NIH, badania prowadzone były przez dr Xin Jin, a ze strony Instytutu Gulbenkiana przez dr Rui M. Costa w ramach Champalimaud Neuroscience Program.

Procedura badawcza polegała na tym, że najpierw uczono myszy uzyskiwania nagrody pokarmowej (słodzonej wody) dokładnie po ośmiokrotnym naciśnięciu dźwigni. Gdy myszy opanowały tę umiejętność, obserwowano aktywność neuronów zlokalizowanych w jądrach podstawnych (skupiskach istoty szarej znajdujące się wewnątrz półkul mózgowych), które są elementem układu pozapiramidowego i odpowiadają między innymi za kontrolowanie ruchów mięśni.

Zarejestrowaliśmy aktywność w grzbietowej części prążkowia i w istocie czarnej - tłumaczy dr Jin i dodaje: - Chociaż wcześniejsze badania przynosiły informacje na temat aktywności tych struktur w czasie wykonywania ruchów, ich znaczenie dla kontroli, to znaczy - inicjowania i kończenia - nowo nabytych sekwencji czynności nie było dokładnie poznane.

W toku przeprowadzonych prac badawczych ustalono, że niektóre neurony zlokalizowane w tych strukturach mózgowych wykazywały zmiany poziomu aktywności bezpośrednio przed pierwszym naciśnięciem dźwigni, gdy z kolei zmianę w poziomie aktywności innych neuronów obserwowano bezpośrednio przed ostatnim z ośmiu naciśnięć dźwigni. Zaobserwowano również, że ten charakterystyczny wzorzec aktywności neuronalnej pojawiał się w mózgu myszy w toku treningu.

Dla porównania przeprowadzono również badania na myszach, które w wyniku manipulacji genetycznych nie posiadały wykształconych odnośnych struktur mózgowych. U myszy tych opanowanie wzmiankowanej sekwencji czynności pozostawało upośledzone.

Dr Costa: - Nasze badania pokazują, że gdy uczymy się nowej sekwencji czynności, w obwodach neuronalnych angażujących jądra podstawy pojawia się aktywność, która sygnalizuje początek i koniec takiej sekwencji. Wyniki naszych badań mogą mieć duże znaczenie w zrozumieniu mechanizmu chorób, w których tego rodzaju obwody neuronalne ulegają stopniowej degeneracji, takich jak choroba Parkinsona i choroba Huntingtona, i w których kontrola nad sekwencją ruchów dowolnych zostaje uszkodzona. W szerszym ujęciu wyniki naszych badań są istotne dla zrozumienia mózgowych mechanizmów uczenia się, w tym kontroli i wykonania zachowań sekwencyjnych, co znajduje swoje zastosowanie również w stosunku do zaburzeń kontroli zachowania, takich jak impulsywność.

Narodowy Instytut d.s. Nadużywania Alkoholu i Alkoholizmu jest częścią Narodowych Instytutów Zdrowia i jest najważniejszą w Stanach Zjednoczonych instytucją rządową zajmującą się prowadzeniem badań naukowych nad przyczynami, skutkami, profilaktyką i leczeniem nadużywania alkoholu, alkoholizmu i problemów alkoholowych. NIAAA zajmuje się również popularyzacją odkryć naukowych i wyników badań. Dodatkowe informacje na ten temat można znaleźć między innymi na stronie www.niaaa.nih.gov.

[Opracowanie i tłumaczenie: C. O. Reless. Przedruk za zgodą National Institutes of Health]

Źródło:
Scientists Identify Brain Circuits Related to the Initiation and Termination of Movement Sequences in NIH-Supported Study

W ciągu ostatniego stulecia oczekiwana długość życia ludzkiego niemal się podwoiła. Przedstawiciele nauk społecznych badają wpływ starzenia się zarówno na życie jednostek, jak i funkcjonowanie całych społeczeństw.

Goers: Dr Laura Carstensen założyła Stanfordzkie Centrum Długowieczności. Od ponad 20 lat jej działalność naukowa jest finansowana przez  Narodowy Instytut ds. Starzenia się (NIA). Ostatnio występowała w ramach cyklu Wykładów im. Matyldy White Riley, które odbywały się na terenie głównego campusu Narodowych Instytutów Zdrowia.

Carstensen: Właśnie w związku z tym, że średnia oczekiwana długość życia uległa w ciągu ostatniego stulecia niemal podwojeniu, naszym głównym zadaniem jest takie zastosowanie osiągnięć nauki i technologii - w tym nauk medycznych i społecznych - by były one pomocne w rozwiązywaniu codziennych problemów i podejmowaniu wyzwań, przed którymi staje wielu ludzi w wieku 50 lat i starszych. Dotychczasowe osiągnięcia postępu naukowo-technicznego znajdowały zastosowanie głównie w rozwiązywaniu problemów ludzi młodszych generacji, poniżej 50 roku życia i jeszcze młodszych. Naprawdę wiele osiągnięto w takich dziedzinach, jak zwalczanie chorób o ostrym przebiegu, poprawa stanu zdrowia niemowląt, obniżenie ryzyka zawału wśród osób w wieku średnim. Tu jak dotąd udało nam się zdziałać bardzo wiele dobrego. Jednak teraz otwiera się przed nami daleka droga do osiągnięcia postępów w dziedzinie leczenia chorób przewlekłych i takich schorzeń, jak choroba Alzheimera, to znaczy rozwijających się stopniowo, co prawdopodobnie jest odbiciem długotrwałego procesu kumulowania się niekorzystnych czynników na przestrzeni całych dziesięcioleci.

Goers: W badaniach naukowych wiele uwagi poświęca się problemom starzejącego się umysłu, takim jak słabsza pamięć, spadek zdolności czytania ze rozumieniem, spadek efektywności w wykonywaniu zadań wymagających koncentracji uwagi i jednoczesnego przetwarzania kilku informacji. Ale dr Carstensen zwraca uwagę, że z procesem starzenia się związane są również pewne korzyści...

Carstensen: Okazuje się, że istnieją takie obszary funkcjonowania poznawczego i emocjonalnego, które właśnie rozwijają się z wiekiem, i to są w zasadzie stosunkowo niedawne odkrycia. Wskazują one, że z wiekiem ludzie rozwijają zdolności lepszego zarządzania własnymi emocjami oraz cechują się znacznie wyższym poziomem inteligencji społecznej. Czasami myślę, że przyczynia się do tego pewne wyhamowanie, które przychodzi z wiekiem. Odnosi się to także do reagowania skrajnymi emocjami. Tak więc występują pewne zmiany w funkcjonowaniu emocjonalnym, które można uznać za całkiem korzystne, a zmiany w funkcjonowaniu emocjonalnym znajdują przełożenie na funkcjonowanie w sferze intelektualno-poznawczej, gdyż większość czynności dnia codziennego angażuje obie te sfery ludzkiej psychiki. Rzeczywiście obserwujemy, że wraz z wiekiem w niektórych obszarach występuje poprawa funkcjonowania. Jest pewna grupa naukowców zajmujących się zagadnieniem mądrości życiowej i wydaje się, że właśnie owa mądrość życiowa, doświadczenie i nabyta rutyna w rozwiązywaniu codziennych problemów, i to wszystko, co czasami nazywamy życiową zaradnością, odzwierciedla procesy, których efektywność wraz z wiekiem poprawia się, a nie spada.

Goers: W związku z wydłużaniem się wieku życia dr Carstensen wyraża pogląd, że konieczne są pewne zmiany, które spowodują, że przestaniemy traktować życie na emeryturze jak domierzony czas, przeznaczony tylko i wyłącznie na wypoczynek.

Carstensen: Wiesz, sądzę, że z punktu widzenia naszego gatunku nie ma nic lepszego niż podwojenie się długości życia. Czy można wyobrazić sobie coś lepszego niż życie dwa razy dłuższe od życia naszych przodków? Mamy dwa razy więcej czasu, aby po prostu żyć, spełniać swoje plany i zamierzenia, spędzać czas między ludźmi, kochać ich, wspierać i się o nich troszczyć. To naprawdę wspaniała perspektywa. Uważam, że nie ma w tym nic złego, że żyjemy coraz dłużej, ale jest coś bardzo niepokojącego w tym, że wraz z wydłużaniem się wieku życia nie zmieniamy trybu naszego życia. Jeżeli nie uda nam się zmienić trybu naszego życia i nadal będziemy żyć według scenariusza, w którym większość naszej edukacji zdobywamy w wieku dwudziestu kilku lat, ciężko pracujemy między dwudziestym a sześćdziesiątym rokiem życia, a w wieku sześćdziesięciu lat pozwalamy sobie po raz pierwszy na prawdziwy odpoczynek, bo wcześniej nie mieliśmy czasu się sobą zająć z powodu nauki i ciężkiej pracy, to nic z tego nie będzie.

Goers: Aby uzyskać więcej informacji na temat starzenia się, zachęcamy do odwiedzenia strony internetowej NIA: www.nia.nih.gov. Mówiła Elizabeth Goers, Narodowe Instytuty Zdrowia, Bethesda, Maryland.

[Tłumaczenie i opracowanie: C. O. Reless. Przedruk za zgodą National Institutes of Health]

Źródło:
Long life in the 21st Century

Uff  jak gorąco.. Pogoda jaka jest każdy widzi. Czy możemy mimo wszystko nieco łaskawiej spojrzeć na wysokie temperatury i wszechobecne słońce? W najnowszym Archives of Neurology przedstawiono wystarczająco dobre dowody na zmianę naszych poglądów i pełną akceptację upalnego lata. Knekt i wsp. zajęli się związkiem pomiędzy stężeniem witaminy D, a ryzykiem wystąpienia choroby Parkinsona. W tym celu przeprowadzono badanie prospektywne w grupie 3173 Finów. Kryterium włączenia do grupy było wykluczenie objawów choroby Parkinsona. Podczas pierwszej wizyty przeprowadzano ankietę socjoekonomiczną, uwzględniającą miedzy innymi wiek, płeć, stan cywilny, stopień wykształcenia, używki, ponadto pobierano pacjentom krew, w celu oceny poziomu witaminy D. Po 29 latach od chwili rozpoczęcia obserwacji, u 50 osób rozwinęła się choroba Parkinsona. W grupie wszystkich osób zakwalifikowanych do badania stężenie witaminy D utrzymywało się na niższych niż przeciętne poziomy wartościach, co może nie dziwić ze względu na położenie geograficzne Finlandii. Co ciekawe, pacjenci, u których stwierdzano najniższe wartości witaminy D charakteryzowali się aż 3-krotnie wyższym ryzykiem rozwoju choroby Parkinsona, w porównaniu do osób z wyższymi wartościami tej witaminy. Otrzymane wyniki sugerują, że długo utrzymujące się niskie stężenia witamy D mogą być czynnikiem ryzyka rozwoju choroby Parkinsona, podczas gdy odpowiednio wysokie poziomy tej  witamina mogą odgrywać role protekcyjną.

Warto wspomnieć, że źródłem witaminy D poza rybami i mlekiem jest promieniowanie świetlne o długości fal wchodzących w zakres promieniowania UV-B. To właśnie pod jego wpływem w skórze dochodzi do nieenzymatycznego przekształcenia witaminy D w jej bardziej aktywną postać. Dodatkową rekomendacją dla nieunikania spacerów w słońcu jest również wynik pracy Pogge, opublikowanej w najnowszym The Consultant Pharmacist. Tym razem przeprowadzono analizę pomiędzy poziomem witaminy D, a zespołami otępiennymi, w tym chorobą Alzheimera.  W pracy zwrócono  uwagę na fakt utrzymywania się stosunkowo niskich wartości witaminy D u osób w starszym wieku, jak również na potencjalne znaczenie tej witaminy w zapobieganiu rozwojowi choroby Alzheimera. Tak więc, wyznając zasadę, iż "ten, kto nie dostrzega małych problemów, otwiera drzwi wielkim tragediom", pamiętajmy o prozdrowotnym działaniu witaminy D zanim z niechęcia przywitamy kolejny słoneczny dzień lata. [Monika Białecka]

Jak podaje portal Yahoo, Polacy są na najbardziej nielubianą nacją ze wszystkich sasiadów Niemiec. Wśród ankietowanych, aż 33% badanych podaje niechęć do wschodnich sasiadów, paradoksalnie nielubiani jeteśmy nie w landach bezpośrednio sąsiadujących z Polską, lecz w odległym Baden-Wüttenberg. Najwiekszą sympatią darzeni są Austriacy oraz Holendrzy i Francuzi. W opisie badania nie podano, dlaczego Polacy wypadli najgorzej oraz to czy badano grupę istotną statystycznie.

[Źródło: http://de.reisen.yahoo.com/reisen_deutsche_nachbarn.html] Dodał(a): Morizt

Struktura przestrzenna rozdrobnionego krajobrazu może zwiększyć trwałość regionalnej populacji poprzez promowanie lokalnego "efektu ratunku". W małych, wrażliwych populacjach, gdzie przypadek czy losowe zdarzenia pomiędzy osobnikami mogą mieć nieproporcjonalnie duże efekty na interakcje gatunków, lokalne procesy są szczególnie ważne. W każdym razie, istniejąca teoria opisuje tylko zwykle dynamikę metapopulacji w skali regionalnej, zaniedbując rolę dynamiki populacji wielogatunkowych w środowisku.

Dzięki analizie różnych skal przestrzennych James C. Bull i Michael B. Bonsall określili ilościowo interakcje pomiędzy regularnością lokalnej populacji, regionalnym rozproszeniem i niestabilnością w dynamice eksperymentalnej metapopulacji pasożyta i gospodarza. Odkryli, że większa złożoność gromady zmniejsza dynamikę lokalnej populacji. Potencjalny mechanizm tego odkrycia badany był na prostym modelu dynamicznej populacji.

Wyniki naprowadzają na paradoks: pasożytnictwo, wyraźnie szkodzące gospodarzowi na poziomie pojedynczego osobnika, obniża ryzyko wyginięcia populacji.

[tłum. Zuzu Niemier]

Publikacja naukowa:
Predators Reduce Extinction Risk in Noisy Metapopulations

Mózg zbudowany jest z dwóch rodzajów tkanki: istoty szarej i istoty białej. Naukowcy związani z różnymi dziedzinami neuronauk i zajmujący się problematyką uczenia się i pamięci koncentrowali dotychczas swoją uwagę głównie na roli synaps między neuronami (znajdującymi się w istocie szarej) i w związku z tym przeważnie ignorowali znaczenie tkanki glejowej oraz włókien nerwowych (składających się na istotę białą mózgu) w przebiegu procesów uczenia się i zapamiętywania.
Wyniki badań finansowanych przez Narodowy Instytut Zdrowia Dziecka i Rozwoju Człowieka (NICHD) wskazują, że istota biała odgrywa ważniejszą rolę w uczeniu się, niż wcześniej sądzono.

Hamidi: Dr Douglas Fields pracuje jako neurobiolog w Narodowym Instytucie Zdrowia Dziecka i Rozwoju Człowieka. Badania prowadzone pod jego kierunkiem wykazały, że istota biała może odgrywać ważniejszą rolę w uczeniu się, niż wcześniej przypuszczano.

Dr Fields: Mózg jest zbudowany z dwóch rodzajów tkanki: istoty szarej i istoty białej. Jak wiemy istota szara jest warstwą powierzchniową mózgu, w której umieszczone są ciała komórek nerwowych, synapsy i dendryty, ale połączenia między komórkami nerwowymi są możliwe dzięki aksonom (pełniącym funkcję podobną do kabli telekomunikacyjnych) i to istota biała mózgu, na którą składa się miliony wiązek aksonów, zespala neurony i istotę szarą.

Hamidi: Tradycyjnie uczenie się było rozumiane jako funkcja nowych połączeń synaptycznych i połączeń powstających między neuronami w zależności od wzorca pobudzenia neuronalnego, czyli - jak powiedzą neurobiologowie - zgodnie z zasadą, że między neuronami w stanie wzbudzenia powstają nowe połączenia.

Dr Fields: I to wskazuje na podstawowy mechanizm uczenia się, który polega na tym, że  między neuronami w stanie wzbudzenia powstają nowe połączenia. Psy Pawłowa są tu dobrym przykładem; jedzenie podawano im równocześnie z dźwiękiem dzwonka, tak by neuron odpowiedzialny za ślinienie uwarunkować w ten sposób, by odpowiadał również na dźwięk dzwonka. Między neuronami w stanie wzbudzenia powstają nowe połączenia.

Hamidi: W dalszym ciągu bez odpowiedzi pozostaje pytanie, co ma z tym wspólnego istota biała i mielina? Aby umożliwić neuronom osiągnięcie równoczesnego stanu wzbudzenia, impulsy także muszą przybyć do neuronów równocześnie. W dużych mózgach odległość między neuronami może być całkiem spora i aby pomóc neuronom w osiągnięciu równoczesnego stanu wzbudzenia, szybkość przesyłania impulsu musi zostać odpowiednio zwiększona.

Dr Fields: I to mielina kontroluje szybkość przesyłu impulsów w mózgu. Dzięki mielinie szybkość przewodzenia impulsu zwiększa się stukrotnie.

Hamidi: Zwiększanie szybkości przewodzenia impulsu nerwowego jest oczywiście ważne, ale musimy również pamiętać, że szybciej nie zawsze znaczy lepiej. Bardziej istotna - na co zwraca uwagę dr Fields - jest synchronizacja wzbudzenia neuronów...

Dr Fields: I teraz zaczynamy zdawać sobie sprawę, zwłaszcza gdy mamy do czynienia z wyższymi czynnościami poznawczymi, że szybkość przewodzenia impulsu nerwowego między różnymi obszarami mózgu, zaangażowanymi w przebieg złożonych funkcji poznawczych, musi zostać zsynchronizowana i zoptymalizowana, podobnie jak w przypadku sterowania ruchem pociągów na magistrali kolejowej.

Hamidi: Neurobiologowie zainteresowani badaniem procesu uczenia się używają różnych metod  badawczych. Jedną z takich metod, używanych do badania ludzkiego mózgu, jest nieinwazyjne neuroobrazowanie. Jak tłumaczy dr Fields, pierwotnie naukowcy znowu skupili całą uwagę na istocie szarej, gdzie znajduje się większość neuronów.

Dr Fields: Ale w końcu stało się oczywiste, że zmiany zachodziły również w istocie białej. A więc to dzięki nowym metodom obrazowania mózgu ludzkiego udało się wykazać zmiany zachodzące w istocie białej, zarówno te o charakterze patologicznym, jak i te związane z przyrostem zdolności. Na przykład nauka gry na pianinie jest związana z rozrostem istoty białej w określonych szlakach nerwowych związanych z zaangażowanymi w ten proces czynnościami psychicznymi, takimi jak słuch muzyczny czy koordynacja ruchów palców.

Hamidi: Badania prowadzone przez dr Fieldsa pozwoliły zademonstrować na poziomie komórkowym, że nabyte doświadczenie doprowadza do zmian w mielinie, co jest dowodem, że istota biała jest zaangażowana w proces uczenia się.

Dr Fields: Te komórki glejowe, które wytwarzają mielinę, były z naszej strony obiektem szczególnego zainteresowania i nasza prace wykazały, że kiedy generowaliśmy impulsy w aksonach, zwiększała się ilość mieliny.

Hamidi: Ogólnie rzecz biorąc, wydaje się że neurobiologowie uczą się, że istota biała naprawdę jest istotna. Aby uzyskać więcej informacji odnośnie do badań dr Fieldsa zachęcamy do odwiedzenia strony internetowej http://nsdps.nichd.nih.gov/ . Za uwagę dziękuje Anahita Hamidi, Narodowe Instytuty Zdrowia, Bethesda, Maryland.

[Tłumaczenie i opracowanie: C. O. Reless. Przedruk za zgodą National Institutes of Health]

Źródło:
White Matter and Learning in the Brain

Badaczom udało się zidentyfikować kilka odcinków genetycznych związanych z występowaniem choroby Behçeta. To bolesne i niebezpieczne dla życia schorzenie występuje głównie wśród ludności, która wywodzi swoje pochodzenie z obszarów położonych wzdłuż jedwabnego szlaku - starożytnej drogi handlowej, która rozciągała się od Europy po Daleki Wschód.

Symptomy choroby Behçeta opisał prawdopodobnie już ponad 2000 lat temu słynny lekarz starożytnej Grecji - Hipokrates, ale jej obecna nazwa wywodzi się od nazwiska tureckiego lekarza, przez którego w 1937 r. została po raz pierwszy sklasyfikowana.

Schorzenie charakteryzuje się bolesnym owrzodzeniem, które zazwyczaj jest zlokalizowane w okolicach ust i organów płciowych, a także zapaleniem skóry i oczu. Nawracające zapalenie oczu, mózgu i dużych naczyń krwionośnych często prowadzi do poważnych komplikacji zagrażających życiu chorego. Leczenie ma charakter objawowy.

Charakterystyczna częstotliwość występowania choroby wskazywała, że jest ona dziedziczna. Jednak nawet najsilniej z nią związany czynnik genetyczny - HLA-B51 - odpowiada za jej występowanie w mniej niż 20%. W poszukiwaniu innych istotnych czynników genetycznych zespoły badawcze działające pod kierunkiem dr Heleny F. Remmers z Narodowego Instytutu ds. Artretyzmu, Schorzeń Układu Mięśniowo-szkieletowego  i Skóry (NIAMS) oraz pod kierunkiem dr Ahmeta Gula z Uniwersytetu w Istambule przeprowadziły badania genomu wśród ludności Turcji (genome-wide association study, GWAS).

Porównano genomy 1200 pacjentów cierpiących na chorobę  Behçeta oraz 1200 osób zdrowych, dążąc do zidentyfikowania nawet najmniejszych występujących między nimi różnic, tzw. polimorfizmu pojedynczego nukleotydu (SNP).

W internetowym wydaniu Nature Genetics z dn. 11 lipca 2010 naukowcy potwierdzili związek HLA-B51 z występowaniem choroby. Również HLA-A został zidentyfikowany jako obszar z nią związany.  Zarówno HLA-i HLA-B51 znajdują się wewnątrz sekcji genomu znanej jako główny kompleks zgodności tkankowej (MHC), gdyż zawiera bardzo dużo genów związanych odpowiedzią immunologiczną.

Odnaleziono również inne obiecujące powiązania. Aby lepiej je ocenić wymieniono dane z inną grupą badaczy, którzy niezależnie wykonali duże badanie GWAS dla choroby Behçet na populacji japońskiej. Raport tej grupy ukazał się w tym samym wydaniu Nature Genetics. Pracownicy naukowi NIAMS przeanalizowali również dane genetyczne pozyskane w badaniach pięciu innych grup ludności z Turcji, Środkowego Wschodu, Europy i Azji.

Naukowcom udało się odnaleźć powiązania między występowaniem choroby Behçeta i znanym wariantem genu IL10, a także wariantem umieszczonym między IL23R i IL12RB2. Co ciekawe, warianty genów związane z chorobą w przypadku tureckiej i japońskiej populacji były identyczne. To odkrycie pozwala przypuszczać, że między tymi dwiema zasadniczo odmiennymi i oddalonymi od siebie tysiącami kilometrów populacjami występują podobieństwa genetyczne związane z przebiegiem starożytnego szlaku handlowego.

Białko IL-10 zmniejsza odpowiedź zapalną. Warianty IL10 są związane również z innymi chorobami autoimmunologicznymi i zapalnymi, takimi jak wrzodziejące zapalenie jelita grubego, cukrzyca typu 1 i młodzieńcze reumatoidalne zapalenie stawów. Osoby posiadające 2 kopie wariantu IL10 cechują się znacząco niższym poziomem białka IL-10 niż te z prawidłowymi wariantami genu.

"Wiedzieliśmy, że choroba Behçeta miała silny komponent genetyczny, ale dotychczas, nie byliśmy w stanie przebadać całego genomu, by wytypować odpowiedzialne za nią geny"  - mówi dr Helena Remmers. Dokonane odkrycia mogą mieć duże znaczenie dla opracowania odpowiednich metod leczniczych, działających nie tylko na objawy choroby, ale także uwzględniających mechanizm ich powstawania.

[oprac. Caden O. Reless]

Źródło:
NIH/Unraveling a Silk Road Disease Mystery

Wysiłki podejmowane na rzecz złagodzenia rozmiarów obserwowanych zmian klimatycznych sprzyjają poszukiwaniom opłacalnych sposobów redukcji emisji gazów cieplarnianych. Choć rolnictwo jest słusznie postrzegane jako źródło znacznych emisji gazów cieplarnianych, to inwestycje w jego rozwój rzadko są rozpatrywane również jako efektywna strategia ich ograniczania. Tymczasem wyniki przeprowadzonych analiz sugerują, że dynamiczny rozwój rolnictwa w latach 1961-2005, kiedy emisja gazów cieplarnianych wzrosła,  związana choćby z takimi czynnikami, jak produkcja i stosowanie nawozów, całkowity efekt wyższej produkcji rolniczej pozwolił ograniczyć emisję o ponad 161 gigaton węgla (GtC) (590 gigaton dwutlenku węgla). Każdy dolar zainwestowany w produkcję rolną przyczynił się w tym okresie do wyemitowania o 68 kg węgla mniej (249 kg dwutlenku węgla) w stosunku do technologii rolniczych stosowanych przed 1961 r. Inwestowanie we wzrost wydajności upraw daje więc efekty porównywalne z innymi proponowanymi strategiami zmniejszenia emisji.  Efekt ten jest osiągany głównie przez naturalny transfer gazów cieplarnianych z otoczenia przez rośliny uprawne do postaci plonów rolnych, wykorzystywanych tak do produkcji żywności, jak i biopaliw.

Intensyfikacja produkcji rolnej daje przy tym znacznie lepsze efekty niż strategie oparte na rozwoju ekstensywnym, w których wzrost plonów osiąga się głównie na drodze powiększania powierzchni upraw, co często odbywa się kosztem deforestacji. Poza tym rolnictwo intensywne pozwala na bardziej racjonalne dysponowanie innymi zasobami, w tym zasobami wody.

Biorąc pod uwagę, że liczebność ludzkiej populacji osiągnie - zgodnie z prognozami - około 9 miliardów w roku 2050, a zapotrzebowanie na żywność w tym okresie wzrośnie o blisko 70%, należy z pewnością uwzględniać potencjał dalszego rozwoju wydajności rolnictwa w perspektywie redukcji emisji gazów cieplarnianych.

Publikacja naukowa:
Greenhouse gas mitigation by agricultural intensification

W swoim oficjalnym komunikacie amerykański Narodowy Instytut Zdrowia (National Institute of Health) podaje, że prowadzone są intensywne prace badawcze nad opracowaniem uniwersalnej szczepionki zapewniającej skuteczną ochronę przeciwko różnym odmianom grypy. Tego rodzaju szczepionka zapewniałaby odporność na niemal wszelkie odmiany wirusa na całe dziesięciolecia. Aktualne szczepionki grypy nie prowadzą do powstania w organizmie takich ogólnie neutralizujących przeciwciał i muszą być opracowywane od nowa praktycznie co roku, tak, by optymalnie dopasować wchodzące w ich skład szczepy wirusa do tych, które mogą zaatakować w danym sezonie.

Efektywna uniwersalna szczepionka przeciw grypie miałaby ogromne znaczenie dla kontroli tej choroby, na którą umiera - według różnych szacunków - od 250000 do 500000 ludzi rocznie na całym świecie, w tym średnio 36000 w samych tylko Stanach Zjednoczonych.

Kluczem do opracowania uniwersalnej szczepionki, obecnie testowanej na zwierzętach, jest dwustopniowy proces nabywania odporności. W pierwszej fazie szczepi się zwierzęta za pomocą szczepionki wytworzonej z udziałem DNA kodującego białka występujące na powierzchni wirusa, w drugiej - zwierzęta otrzymują szczepionkę, w której skład wchodziły mieszanki osłabionych szczepów wirusa grypy sezonowej. Wyniki badań wskazują, że tego rodzaju procedura szczepienia prowadzi do powstawania przeciwciał rozpoznających łodyżkę białek powierzchniowych wirusa (przypominają one kształtem kulistego lizaka). W przeciwieństwie do główki białka jego łodyżka zmienia się o wiele wolniej i jest mniej specyficzna, stąd rozpoznające ją przeciwciała są skuteczne w zwalczaniu różnych rodzajów wirusa grypy.

Publikacja naukowa:
NIH Scientists Advance Universal Flu Vaccine

Polski zespół naukowców ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie odkrył, że rośliny mogą "myśleć i pamiętać". Wyniki badań opublikowano w prestiżowym piśmie z zakresu biologii komoi "The Plant Cell".

Zespół prof. Stanisława Karpińskiego z Laboratorium Fizjonomiki i Modelowania Biotechnologicznego Roślin SGGW odkrył, że systemowa odpowiedź na stres nadmiaru światła (ang. SAA) jest regulowana przez foto-elektro-fizjologiczne sygnały (ang. PEPS), oraz zmiany w niefotochemicznym wygaszaniu (ang. NPQ) nadmiaru energii wzbudzenia i metabolizmie reaktywnych form tlenu.

Naukowcy odkryli również związany z tymi zmianami, mechanizm świetlnej pamięci komórkowej u modelowej rośliny rzodkiewnika pospolitego. Odkrycie to zdaniem recenzentów publikacji ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia mechanizmów aklimatyzacji do zmiennych warunków świetlnych, interakcji roślina - patogen, patogeniczności zakaźnych szczepów bakteryjnych i wirusowych roślin i w końcu dla zrozumienia molekularnych i ekofizjologicznych podstaw behawioralnych zachowań u roślin.

Elektro-fizjologiczne sygnały nerwowe u ludzi i u zwierząt przewodzone i regulowane przez wyspecjalizowane komórki (neurony połączone w sieć) są niezbędne do komunikacji ze środowiskiem oraz do regulacji podstawowych funkcji życiowych. Skomplikowana sieć neuronów u ludzi i zwierząt jest również odpowiedzialna za procesy nauczania i pamięci. Systemowe sygnały elektro-fizjologiczne przewodzone i procesowane przez wyspecjalizowane komórki oraz procesy nauczania i zapamiętywania u roślin były do tej pory praktycznie nieznane. Rośliny powszechnie uważane są za pasywne i proste organizmy, które nie potrzebują skomplikowanego systemu nerwowego. Tymczasem ostatnie badania naukowców z SGGW diametralnie zmieniły te naukowe poglądy. Udowodnili, że PEPS u roślin są nowym elementem szlaków sygnalnych, które regulują aklimatyzację roślin do zmiennych warunków świetlnych i jednocześnie indukują świetlną pamięć niezbędną do optymalizacji aklimatyzacji i odporności na choroby całej rośliny.

- Każdy dzień i tydzień pory roku ma specyficzną charakterystykę barw światła. Latem jest przewaga światła niebieskiego, a jesienią czerwonego. Rośliny wykorzystują informacje zaszyfrowane w barwie fotonów, by szczepić się przed sezonowymi czynnikami chorobotwórczymi. Taka zdolność przystosowania się do zmiennych warunków środowiska może świadczyć o inteligencji organizmów roślinnych - wyjaśnia Neewsweekowi prof. Karpiński.

Do uodparniania się przed wirusami i bakteriami rośliny wykorzystują system przeliczający energię fotonów. - Można by ten system porównać do wciąż nie odkrytego komputera kwantowego, który ma niezwykłą moc obliczeniową. Prawdopodobnie rośliny wykonują obliczenia, o których fizycy marzą od lat - podkreśla prof. Karpiński.

[na podst. Newsweek i SGGW]

Działacze na rzecz praw zwierząt, opowiadający się za ponadgatunkowym równouprawnieniem i używający retoryki "gatunkowizmu" dla określenia dyskryminacji innych zwierząt przez człowieka, tracą tym samym naukową perspektywę dla swojego stanowiska. Czy jednak prożyciowa empatia owych środowisk wyjdzie w związku z odkryciami zespołu prof. Karpińskiego poza świat zwierzęcy? [MA]

Czytaj więcej:
Plants 'can think and remember' (BBC)

Porozmawiajmy jak roślina z rośliną

Publikacja naukowa:
Evidence for Light Wavelength-Specific Photoelectrophysiological Signaling and Memory of Excess Light Episodes in Arabidopsis

Gen odpowiedzialny za produkcję plemników (nazywany Boule) jest dokładnie taki sam u różnych zwierząt, począwszy od insektów do ssaków. "Jest to wyraźna informacja, że nasza zdolność produkowania plemników jest bardzo stara i prawdopodobnie datuje się na początek rozwoju świata zwierzęcego, czyli 600 milionów lat temu - powiedział Eugene Xu, który jest profesorem położnictwa i ginekologii w Klinice Medycznej Feinberga w Chicago.

Xu odkrył ten gen u człowieka w 2001 roku. W trakcie dalszych badań Eugene Xu i jego zespół odkryli, że ten gen jest obecny w różnych liniach ewolucyjnych u ssaków, ryb, robaków, insektów i morskich bezkręgowców. Poszukując materiału do badań Xu miał rozległą listę zakupów. Potrzebował m. in. plemników ludzkich, jeżowca, koguta, muszki owocowej, ryby. (Ryba okazała się najbardziej kłopotliwa. Ponieważ wypatroszona ryba nabyta w sklepie pozbawiona jest tego, co u panów szczególnie ważne, osobiście wyłowił ze stawu pstrąga, który posiadał wszystko co trzeba.)

Odkrycie owego wspólnego dla zwierząt genu może mieć wielostronne znaczeni praktyczne, m. in. może prowadzić do wynalezienia środka antykoncepcyjnego dla mężczyzn, jak również może prowadzić do wynalezienia nowych technik zwalczania różnego rodzaju pasożytów.

Źródło: Science Daily http://www.sciencedaily.com/releases/2010/07/100715172000.htm

Jak wykazują wyniki dziesięcioletnich badań podłużnych opublikowanych w czerwcu 2010 r. na łamach The Journal of Pediatrics, nie odnotowano istotnych związków między ADHD (zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi) oraz stosowanym w tym zaburzeniu leczeniem farmakologicznym a występowaniem niższego wzrostu u dzieci. Wcześniej pojawiały się doniesienia, że niektóre leki z grupy psychostymulantów aplikowane w celu redukcji symptomów ADHD mogą skutkować niższym wzrostem i mniejszą wagą ciała u pacjentów w wieku rozwojowym, gdyż jednym z ubocznych efektów ich przyjmowania jest zmniejszone łaknienie.

Zespół badawczy przeprowadził wieloletnie obserwacje na ponad stuosobowej grupie kryterialnej (dzieci z rozpoznanym ADHD) oraz grupie kontrolnej (dzieci zdrowe) o zbliżonej liczebności. Analizy statystyczne nie wykazały związków między ADHD i stosowanym leczeniem farmakologicznym a wzrostem u dzieci i młodych dorosłych. Osoby z grupy kryterialnej i kontrolnej nie różniły się istotnie ani wzrostem, ani wagą ciała. Nie zaobserwowano również istotnych związków między czasem przyjmowania leków i wyżej wymienionymi zmiennymi.

Natomiast w grupie dzieci z ADHD zaobserwowano, że dzieci ze skłonnością do depresji cechują się wyższą wagą ciała w przypadku dziewcząt i niższym wzrostem w przypadku chłopców.

Publikacja naukowa:
A Naturalistic 10-Year Prospective Study of Height and Weight in Children with Attention-Deficit Hyperactivity Disorder Grown Up: Sex and Treatment Effects

Udar niedokrwienny jest spowodowany zatrzymaniem dopływu krwi do mózgu. Jego skutkiem może być paraliż części ciała, zaburzenia pracy mózgu lub nawet śmierć.

Naukowcy z University of California wykazali, że aby zapobiec skutkom udaru niedokrwiennego u szczurów, wystarczy przez cztery minuty ciągnąć je za wąsy, w ciągu dwóch godzin od wystąpienia udaru. Drażnienie wibrysów stymuluje zagrożoną udarem część mózgu. Wówczas inne tętnice mózgowe rozszerzają się, i krew znajduje inną drogę do zagrożonej części mózgu. U szczurów ta metoda okazała się skuteczna w 100% przypadków.

Konieczne są dalsze badania, by sprawdzić, czy głaskanie osób z udarem ma taki sam efekt. Choć będą one trudne do zorganizowania, warto się ich podjąć. Udar mózgu jest główną przyczyną trwałej niepełnosprawności i niesamodzielności osób dorosłych. [Zuzu, oprac. na podst. PAP]

Publikacja naukowa:

Mild Sensory Stimulation Completely Protects the Adult Rodent Cortex from Ischemic Stroke.