Naukowcy sprawdzili poziom testosteronu i częstość infekcji pasożytniczych u nowozelandzkich fok - zarówno terytorialnych, jak i nieterytorialnych. Badania sugerują, że foki musiały iść na kompromis pomiędzy sukcesem reprodukcyjnym a zdrowiem fizycznym, wszak zasoby pożywienia i energii są ograniczone w każdym środowisku. Terytorialne samce miały wyższy poziom testosteronu, co ułatwiało im sukces reprodukcyjny. Z drugiej strony, te samce częściej cierpiały z powodu pasożytów, co na dłuższą metę utrudnia przetrwanie.

To badanie, chociaż wykonane na małej próbie, daje wstępne dowody na korelację pomiędzy strategią rozrodczą samców, poziomem testosteronu i infekcjami pasożytniczymi, oraz wpływem tego na sukces reprodukcyjny.

[Opracowanie: Zuzanna Niemier]

Źródło: Negro SS, Caudron AK, Dubois M, Delahaut P, Gemmell NJ (2010) Correlation between Male Social Status, Testosterone Levels, and Parasitism in a Dimorphic Polygynous Mammal. PLoS ONE 5(9): e12507. doi:10.1371/journal.pone.0012507

Zespól ostrej niewydolności oddechowej często wymaga wspomagającego leczenia objawowego poprzez intubację i mechaniczną wentylację z zastosowaniem wysokich stężeń tlenu. Terapia tlenowa ratuje życie, lecz ostatnie odkrycie krytycznych mechanizmów ochrony tkanek sugeruje, że podawanie wysokich stężeń tlenu pacjentom z zespołem ostrej niewydolności oddechowej i nieopanowanym zapaleniem płuc może miec niebezpieczne skutki uboczne, ponieważ upośledza pewien mechanizm przeciwzapalny. Natlenianie może zatem spowodować dodatkowe uszkodzenia płuc. Badania na myszach potwierdzają te obawy, i sugerują możliwość jatrogennego pogorszenia ostrego uszkodzenia płuc. Naukowcy wykazali, że temu powikłaniu można całkowicie zapobiec śródtchawicznymi zastrzykami, które powstrzymają utratę substancji kluczowej dla ochrony tkanek.

Zidentyfikowanie głównego jatrogennego powikłania terapii tlenowej u osób z zespołem ostrej niewydolności oddechowej zwraca uwagę na potrzebę badań klinicznych i epidemiologicznych z udziałem pacjentów otrzymujących terapię tlenową. Poza tym, te obserwacje pozwalają wyjaśnić nurtujące lekarzy od lat pytanie: dlaczego płuca są najbardziej podatne na zapalenia, i dlaczego ich niewydolność zwykle poprzedza niewydolność wielu innych narządów.

[Opracowanie: Zuzanna Niemier]

Źródło: Thiel M, Chouker A, Ohta A, Jackson E, Caldwell C, et al. (2005) Oxygenation Inhibits the Physiological Tissue-Protecting Mechanism and Thereby Exacerbates Acute Inflammatory Lung Injury. PLoS Biol 3(6): e174. doi:10.1371/journal.pbio.0030174

Jeżeli dwie małe myszki spotkają się zaraz po tym, jak jedna z nich coś zjadła, dzieje się coś interesującego: myszka z pustym brzuszkiem wybierze później jedzonko, które jej kumpel wcześniej schrupał, przedkładając je nad inne frykasy.

Przez całe dziesięciolecia naukowcy strasznie głowili się nad pochodzeniem tego zachowania, które nazwali społecznie uwarunkowanym przekazem preferencji żywieniowych (socially transmitted food preference, STFP). Utrzymywano, że jest to rodzaj zakładu, w którym obstawia się przeciw ryzyku zjedzenia czegoś, co mogłoby by się okazać szkodliwe bądź trujące. Pomaga to gryzoniom zmniejszyć niebezpieczeństwo spożycia niezdrowego jedzenia, poprzez oparcie własnych upodobań na pomyślnych doświadczeniach swoich kamratów.

We wcześniej prowadzonych badaniach, naukowcy zakładali, że to zapach dwusiarczku węgla (produktu ubocznego przemian metabolicznych), obecnego w powietrzu wydychanym przez łasucha, występował w roli chemicznej wskazówki społecznej. Obecność tej substancji, w połączeniu z zapaszkiem kawałków jedzenia na futerku i włoskach była wystarczającym sygnałem, by  uruchomić u głodnej myszki reakcję: "bez gadania, muszę dostać to samo, co ona!",  ale pomimo wielu lat prowadzenia licznych eksperymentów, nikt nie był w stanie wyjaśnić na molekularnym poziomie, jak dwusiarczek węgla łączył z zapachem jedzenia, by utworzyć w mózgu sygnał: "to można jeść".

Dopiero w artykule opublikowanym niedawno online w Current Biology przedstawione zostały wyniki badań, które wykazały, że to zachowanie jest skutkiem działania specyficznego podsystemu wyspecjalizowanych receptorów nerwowych w mysim nosie i obwodów neuronalnych w mózgu, których działanie polega na tym, by kojarzyć zapach z jedzeniem, którego spożycie jest bezpieczne.

Badania zostały sfinansowane przez amerykański Instytut Głuchoty i Innych Zaburzeń Porozumiewania się (NIDCD), a zostały przeprowadzone przez dr Stevena Mungera z University of Maryland School of Medicine w Baltimore w stanie Maryland oraz międzynarodowy zespół naukowców.

"Naukowcy odchodzą od patrzenia na system węchowy jak na pojedynczy blok, ale zaczynają w nim dostrzegać cały zbiór podsystemów, kilku z nich dobrze znanych i kilku dopiero niedawno opisanych" - mówi dr Munger. Każdy z tych podsystemów różni się pod względem lokalizacji neuronów czuciowych w jamie nosowej, rodzaju receptorów i wykorzystywanych mechanizmów sygnałowych, rejonu opuszki węchowej, do którego przekazywane są sygnały, i ostatecznego celu tych sygnałów w węchowej korze mózgowej. To pomaga wyjaśnić, dlaczego rola węchu jest tak ważna u ssaków. Oprócz pomagania zwierzęciu w zidentyfikowaniu jedzenia i ocenie jego jakości, pojedyncze pociągnięcie nosem daje informację na temat rozrodczej gotowości innego osobnika lub ostrzega o pobliskim drapieżniku, potencjalnej truciźnie, a nawet obecności choroby. Znaczna część węchowej komunikacji u ssaków przebiega z wykorzystaniem chemicznych wskazówek o znaczeniu społecznym, takich jak feromony, które wywołują zmiany behawioralne lub hormonalne u węszącego zwierzęcia.

Munger i jego koledzy brali pod uwagę najbardziej prawdopodobne miejsce, w którym należało ich zdaniem poszukiwać połączeń umożliwiających STFP. Skoncentrowali się na niewielkiej rodzinie receptorów węchowych - neuronach GC-D+. Receptory te wysyłają sygnały do specjalnych skupień neuronów nazywanych kłębuszkami "naszyjnika", okrążającymi tylny koniec opuszki węchowej jak sznur koralików. Kłębuszki są ważnymi przystankami w drodze z nosa do mózgu. To tu informacja z receptorów węchowych jest wstępnie przetwarzana do postaci sygnałów, które podróżują dalej do kory węchowej.

Według Mungera, kłębuszki "naszyjnika" mają odmienne połączenia niż inne kłębuszki występujące w systemie węchowym. W przeciwieństwie do większości kłębuszków, które zwykle są pobudzane przez sygnały pochodzące od jednego typu receptora węchowego, kłębuszki "naszyjnika" otrzymują na wejściu sygnały od kilku różnych receptorów, jak również od innych kłębuszków w opuszce węchowej. Ponieważ wydawały się nastawione na integrację wielu wejść sensorycznych, przypuszczano, że mogą być miejscem, gdzie substancje chemiczne pełniące rolę wskazówek społecznych i ogólne zapachy, takie jak zapach jedzenia, są razem przetwarzane. Znane są już inne substancje, które są zdolne wzbudzić neurony GC-D+, w tym substancje chemiczne wchodzące w skład moczu (mocz jest bardzo ważnym źródłem sygnałów społecznych u myszy) i dwutlenek węgla, bliski powinowaty dwusiarczku węgla.

Aby sprawdzić swoją teorię, Munger i jego współpracownicy wystawiali neurony GC-D+ na działania dwusiarczku węgla, by przekonać się, jak zareagują na tę substancję chemiczną. W tym celu wykorzystali myszy zmodyfikowane genetycznie w taki sposób, by "wyłączyć" u nich trzy białka, których obecność w neuronach GC-D+ jest niezbędna do wykrywania sygnałów węchowych. Zaobserwowano wówczas, że węchowa odpowiedź na dwusiarczek węgla drastycznie się zmniejszyła. W dodatku tak zmodyfikowane genetycznie myszy nie wykazywały żadnych preferencji zapachu jedzenia, konkretnie cynamonu, na który zostały wcześniej wystawione za pośrednictwem innych myszy równocześnie z dwusiarczkiem węgla. Normalne myszy nadal wolały pachnące cynamonem jedzenie niż jakiekolwiek inne, jeżeli wcześniej miały okazję wyczuć zapach cynamonu u swoich kumpli.

"Jest to wykrywanie bodźca za pomocą wyspecjalizowanego układu"  - twierdzi dr Munger. "Właśnie za to są odpowiedzialne neurony GC-D+ i kłębuszki "naszyjnika", dzięki połączeniom z węchomózgowiem". To bezpośrednie połączenie ma zasadnicze znaczenie dla przeżycia gryzoni na wolności, gdy muszą one szybko decydować, czy dostępne jedzenie jest bezpieczne czy nie.

U większości ssaków z rzędu naczelnych, w tym u ludzi, główny gen odpowiedzialny za wykrywanie dwusiarczku węgla nie pełni już swojej pierwotnej funkcji.  Ponieważ ludzie używają słownych, a także wizualnych sygnałów związanych z pożywieniem, podczas gdy myszy, bytujące głównie po ciemku, mają do dyspozycji tylko własne nosy, wyrośliśmy z potrzeby posiadania takiego wyspecjalizowanego układu. Mimo to wyniki badań mogą stanowić wskazówkę, w jaki sposób uczymy się kojarzyć zachowanie z zapachem.

"Możemy nadal posługiwać się czymś podobnym"  - utrzymuje dr Munger. "Sam zapach może wywoływać skojarzenia emocjonalne z jedzeniem. Czujesz zapach piekących się się ciasteczek, a twój żołądek wtedy burczy - to właśnie sprzężenie wykrywania jedzenia z systemami pamięci i doznaniami trzewnymi. To ciągle u nas działa."

[Tłumaczenie: C. O. Reless]

Źródła:
"I'll Have What She's Having!"
An olfactory subsystem that detects carbon disulfide and mediates food-related social learning

Granulocyty obojętnochłonne (neutrofile) pełnią niezwykle istotną rolę w mechanizmach odpornościowych człowieka. Jednym z ciekawszych mechanizmów w ich arsenale są tzw. sieci NET (neutrophil extracellular traps - zewnątrzkomórkowe pułapki neutrofilowe). Pułapki takie tworzone są przez pobudzone do działania (np. przez napotkane mikroorganizmy) granulocyty, a składają się z nanizanych na nici DNA enzymów bakteriobójczych. W odpowiednich warunkach neutrofil wyrzuca ze swego wnętrza chromatynową sieć, która łapie napotkane bakterie, unieruchamia je, a następnie trawi.

Nadmierne formowanie się sieci NET postulowano jako kluczowy element  niektórych zaburzeń autoimmunologicznych, jednak dotąd trudno było o definitywne twierdzenia na tym polu, gdyż mechanizmy biochemiczne kontrolujące tworzenie się tych kompleksów, zwłaszcza w przebiegu procesów przewlekłych, nie były wystarczająco dobrze rozumiane. Nieco światła rzucają na tę kwestię badania opublikowane w najnowszym numerze "Nature Medicine", w których oceniano rolę zewnątrzkomórkowych pułapek neutrofilowych w patomechanizmach mukowiscydozy, wrodzonej przewlekłej choroby charakteryzującej się między innymi właśnie obecnością przewlekłego zapalenia z udziałem granulocytów obojętnochłonnych.

We wcześniejszych badaniach wykazano, że obecna w miejscach toczących się przewlekłych procesów zapalnych interleukina 8 (określana też jako CXCL8) stymuluję produkcję NET, istniały także podobne doniesienia o kilku innych białkach z tej samej rodziny, nie wiedziano jednak jaką drogą przenoszony jest "nakaz" wyrzucania sieci. Naukowcom z grupy V. Marcos udało się doświadczalnie wytypować konkretny typ receptora za to odpowiedzialnego- receptor CXCR2 należący do grupy receptorów związanych z białkiem G. Wykazali też, że wbrew wcześniejszym przypuszczeniom, tworzenie NET nie musi być obligatoryjnie powiązane z systemem generującym wolne rodniki tlenowe (który to system zaburzony jest w niektórych schorzeniach układu immunologicznego).

W drogach oddechowych chorych na mukowiscydozę, w nazbyt obfitym i zagęszczonym śluzie (cecha charakterystyczna schorzenia) zaobserwowano istotnie zwiększoną ilość sieci NET, co więcej, ilość ta wydatnie korelowała z pogarszaniem się funkcji oddechowych pacjentów. Eksperymenty ex vivo (prowadzone na materiale uzyskanym od chorych na mukowiscydozę) potwierdziły udział opisanego mechanizmu w tworzeniu nadmiaru NET w tej chorobie. Ponadto w badaniach in vivo na transgenicznych myszach uważanych za model ludzkiej mukowiscydozy ((R) ENaC-Tg mice) udało się poprawić wydolność oddechową zwierząt poprzez podanie inhibitorów receptora CXCR2 bezpośrednio do dróg oddechowych, nie upośledzając jednocześnie odporności na infekcje szczególnie częste przy opisywanym schorzeniu (co może mieć miejsce po podaniu substancji ogólnoustrojowo). Jako że mukowiscydoza należy do najczęstszych chorób genetycznych człowieka, a jej leczenie jest na dłuższą metę mało skuteczne (jedynie objawowe) i dość kosztowne, wszelkie nowe informacje o możliwościach modyfikacji jej przebiegu mogą przynieść wiele nie tylko poznawczych, ale i czysto praktycznych korzyści.

[Paulina Łopatniuk]

Czytaj więcej:
Oryginalny artykuł
Dodatkowe opracowanie
Abstrakt

W chorobach neurodegeneracyjnych, jak choroba Alzheimera czy Huntingtona, pewne białka omijają komórkowy system kontroli jakości i gromadzą się, formując nierozpuszczalne w wodzie zespoły. Dotychczas nie było dokładnie wiadomo, czy gromadzenie się nieprawidłowych białek jest związane z jakąś chorobą.

Della David i jej współpracownicy odkryli, że u nicieni (C. elegans) sam proces starzenia, któremu nie towarzyszą żadne choroby, prowadzi do powstawania nierozpuszczalnych "grudek" z kilkuset rodzajów białek. Te podatne na agregację białka mają wyjątkowe właściwości strukturalne i pełnią szczególną rolę.

Czy związane z wiekiem gromadzenie się białek ma wpływ na choroby neurodegeneracyjne? Naukowcy zauważyli, że białka identyczne z tymi gromadzącymi się u nicieni, zostały zidentyfikowane również w białkowych agregatach u ludzi z chorobami neurodegeneracyjnymi. W dodatku, wyższy poziom takich białek pogarsza stan nicieni z odpowiednikiem ludzkiej choroby Huntingtona.

[Opracowanie: Zuzanna Niemier]

Źródło: David DC, Ollikainen N, Trinidad JC, Cary MP, Burlingame AL, et al. (2010) Widespread Protein Aggregation as an Inherent Part of Aging in C. elegans. PLoS Biol 8(8): e1000450. doi:10.1371/journal.pbio.1000450

W skali świata, 5.2% zgonów osób w wieku 15-44 to zgony samobójcze. Odsetek ten wzrasta. Jednak w Australii w roku 1997 liczba samobójstw osiągnęła maksimum, i od tego czasu maleje. Najbardziej zmalała liczba samobójstw dokonywanych w jeden określony sposób: uduszenie przez spaliny samochodowe. Chociaż jest to drugi najczęstszy sposób popełniania samobójstwa w Australii, to liczba takich przypadków zmalała w ciągu dekady o 70%.

Nie wiadomo, jaki wpływ na to zjawisko mają przepisy wprowadzone w latach 1986 i 1999, nakazujące obniżenie poziomu emisji tlenku węgla. David Studdert ze współpracownikami postanowili sprawdzić zależność między ilością szkodliwych samochodów na głowę w regionie, a obniżeniem ilości samobójstw poprzez uduszenie spalinami.

Naukowcy połączyli dane dotyczące samobójstw przez uduszenie spalinami z danymi dotyczącymi ilości i wieku pojazdów, oraz z danymi socjodemograficznymi pochodzącymi z Narodowego Spisu Powszechnego. Analiza wykazała, że liczba samobójców była bardzo silnie związana z liczbą starych samochodów - im więcej starych samochodów, tym więcej samobójców.

Na obszarach Australii z mniejszą ilością pojazdów naruszających rygorystyczne przepisy dotyczące dopuszczalnego poziomu emisji CO mniej ludzi wybiera śmierć przez uduszenie spalinami. Chociaż prawo to wprowadzono dla ochrony środowiska, okazało się ono również dobrą strategią zapobiegania samobójstwom.

[Opracowanie: Zuzanna Niemier]

Źródło: Studdert DM, Gurrin LC, Jatkar U, Pirkis J (2010) Relationship between Vehicle Emissions Laws and Incidence of Suicide by Motor Vehicle Exhaust Gas in Australia, 2001-06: An Ecological Analysis. PLoS Med 7(1): e1000210. doi:10.1371/journal.pmed.1000210

W celu złagodzenia choroby niedokrwiennej serca zaleca się spożywanie mniejszych ilości tłuszczów nasyconych. Brakuje jednak mocnych dowodów z losowych badań kontrolowanych klinicznych przypadków choroby niedokrwiennej serca. Nie wskazuje się też jakiejś konkretnej diety zastępczej. W dodatku, niektórzy specjaliści rekomendują ograniczenie spożycia tłuszczów wielonienasyconych, czyli potencjalnego głównego zamiennika tłuszczów nasyconych.

Dariush Mozaffarian i jego zespół zrobili przegląd systematyczny i metaanalizę randomizowanych badań kontrolowanych. Naukowcy systematycznie śledzili i określali ilościowo efekty spożywania większej ilości tłuszczów wielonienasyconych jako zamiennika tłuszczów nasyconych w trakcie losowych badań kontrolowanych. W sumie przeanalizowali 13614 przypadków ludzi stosujących tę dietę, z czego 1042 cierpiało na chorobę niedokrwienną serca.

Wyniki dowodzą, że spożywanie wielonienasyconych tłuszczów zamiast nasyconych łagodzi chorobę niedokrwienną serca podczas losowych badań kontrolowanych. To sugeruje, że zamiast ograniczać spożycie tłuszczów wielonienasyconych, lepiej dla naszego serca spożywać tłuszcze wielonienasycone zamiast nasyconych.

[Opracowanie: Zuzanna Niemier]

źródło:  Mozaffarian D, Micha R, Wallace S (2010) Effects on Coronary Heart Disease of Increasing Polyunsaturated Fat in Place of Saturated Fat: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. PLoS Med 7(3): e1000252. doi:10.1371/journal.pmed.1000252

Wysokie stężenie ołowiu we krwi w dzieciństwie to rzekomy czynnik ryzyka aspołecznych zachowań, lecz przeprowadzone dotychczas badania albo polegały na niebezpośrednich pomiarach stężenia ołowiu, albo nie śledziły losów uczestników w dorosłości, by sprawdzić wpływ zatrucia na popełnianie przestępstw przez młodych dorosłych. John Paul Wright z University of California i jego zespół przeprowadzili pierwsze badanie mające na celu ustalenie, czy wysokie stężenie ołowiu we krwi w okresie prenatalnym i dziecięcym ma związek z późniejszymi aresztowaniami za złamanie prawa.

Do badania rekrutowano ciężarne kobiety z czterech klinik w Cincinnati, które mieszkały w rejonach miasta najbardziej skażonych ołowiem. Badano 250 przypadków spośród 376 dzieci urodzonych w latach 1979-1984.

Stężenie ołowiu we krwi matek mierzono w pierwszym trymestrze ciąży lub na początku drugiego. Stężenie ołowiu u dzieci mierzono co kwartał lub co dwa kwartały, przez sześć i pół roku. Po latach zebrano dane dotyczące aresztowań.

Okazało się, że stężenie ołowiu we krwi jest związane z częstszymi aresztowaniami za przestępstwa związane z przemocą.

[Opracowanie: Zuzanna Niemier]

Źródło: Wright JP, Dietrich KN, Ris MD, Hornung RW, Wessel SD, et al. (2008) Association of Prenatal and Childhood Blood Lead Concentrations with Criminal Arrests in Early Adulthood. PLoS Med 5(5): e101. doi:10.1371/journal.pmed.0050101

Liczba ludności, zapotrzebowanie na żywność i energię to kilka czynników, których wzrost ma wpływ na ekspansję terenów rolniczych. Pozwala to sformułować pytanie: w jaki sposób uda się zaspokoić ten rosnący popyt?

W poszukiwaniu odpowiedzi na to pytanie naukowcy przeprowadzili szereg analiz wykorzystując do tego wysokiej rozdzielczości zdjęcia satelitarne oraz dane statystyczne z lat 1980-1990 udostępnione przez Organizację Narodów Zjednoczonych ds. Żywności i Rolnictwa (FAO). Głównym źródłem tworzenia nowych miejsc pod uprawę były lasy tropikalne (nienaruszone przez człowieka i te, które nie oparły się wcześniejszej ingerencji) oraz tereny porośnięte krzewami. Na przestrzeni tych lat zmieniał się zarówno areał powstałych terenów rolniczych, jak i rodzaj lasów, które zostały przekształcone w obszary rolne. Był zależny od położenia geograficznego i pierwotnego ekosystemu. Dotyczy to również rodzaju uprawy prowadzonej na powstałych terenach.

Badania te wykazują zależność pomiędzy powstawaniem nowych terenów uprawnych, a kurczeniem się lasów tropikalnych. By umiejętnie zaspokajać rosnące potrzeby ludności nie należy zapominać o nieocenionej roli naturalnych ekosystemów w utrzymywaniu równowagi w przyrodzie.

Źródło: Tropical forests were the primary sources of new agricultural land in the 1980s and 1990s

Maciej Woźniak

Dla Deinococcus radiodurans i innych bakterii ekstermalnie odpornych na promieniowanie jonizujące, promieniowanie ultrafioletowe i odwodnienie, istnieje związek przyczynowo-skutkowy pomiędzy odpornością, kumulowaniem manganu i ochroną białek. Naukowcy wykazali, że ultrafiltrowane, pozbawione białek preparaty z ekstraktów komórek D. radiodurans zapobiegają utlenianiu białek przy ogromnych dawkach promieniowania jonizującego. Ultrafiltraty z wrażliwych na promieniowanie jonizujące bakterii nie chroniły białek. Preparat z D. radiodurans był bogaty w mangan, fosforany, nukleozydy, zasady i peptydy.

Naukowcy odtworzyli in vitro cytozol D. radiodurans. Białka reagowały synergistycznie z jonem Mn²⁺ i ortofosforanem. Duże, wielopodjednostkowe enzymy zachowały aktywność, nawet po wystawieniu na działanie 50 000 Gy (w takich warunkach DNA rozpada się).

Utrafiltrat z D. radiodurans, zastosowany ex vivo, chronił komórki Escherichia coli i ludzkie komórki linii Jurkat przed znacznymi uszkodzeniami, powodowanymi przez promieniowanie jonizujące.

Naukowcy ustalili, że to metabolity jonu Mn²⁺ chronią białka przed uszkodzeniami powodowanymi niebezpośrednio przez duże dawki promieniowania gamma. To może zmienić nasze podejście do ochrony przed promieniowaniem, i dać nam wgląd w to, jak nadwyżki manganu w komórkach walczą z reaktywnymi formami tlenu.

Źródło: Daly MJ, Gaidamakova EK, Matrosova VY, Kiang JG, Fukumoto R, et al. (2010) Small-Molecule Antioxidant Proteome-Shields in Deinococcus radiodurans. PLoS ONE 5(9): e12570. doi:10.1371/journal.pone.0012570

[Tłumaczenie: Zuzanna Niemier]

Sprzedaż żywności ekologicznej to jeden z najszybciej rozwijających się segmentów rynku. Ludzie zwykle kupują ekologiczne produkty, ponieważ wierzą, że w ekologicznych gospodarstwach powstaje pożywniejsza i smaczniejsza żywność, na zdrowszej glebie. Naukowcy porównali 26 kalifornijskich agroekosystemów: 13 ekologicznych i 13 konwencjonalnych upraw truskawek.

W ciągu dwóch lat wielokrotnie pobierali próbki. Oceniali trzy odmiany truskawek pod względem zawartości mierałów, okresu przydatności do spożycia, składu fitochemicznego i właściwości organoleptycznych. Analizowali również właściwości gleby i zawarte w niej DNA przy użyciu mikromacierzy DNA. Odkryli, że truskawki pochodzące z upraw ekologicznych mają dłuzszy okres przydatności do spożycia, więcej suchej masy, wyższą aktywność przeciwutleniaczy, wyższe stężenie kwasy askorbinowego i związków fenolowych, lecz niższą zawartość fosforu i potasu. W wypadku jednej odmiany, panele sensoryczne wskazały, że ekologiczne truskawki są słodsze, smaczniejsze i ładniejsze. Gleba na terenie upraw ekologicznych zawiera więcej węgla, azotu, mikroelementów, a bakterie są liczniejsze i bardziej aktywne; znajduje się w niej więcej genów umożliwiających bakteriom przeprowadzenie takich procesów biogeochemicznych, jak wiązanie azotu czy degradacja pestycydów.

[Tłumaczenie: Zuzanna Niemier]

Źródło: Reganold JP, Andrews PK, Reeve JR, Carpenter-Boggs L, Schadt CW, et al. (2010) Fruit and Soil Quality of Organic and Conventional Strawberry Agroecosystems. PLoS ONE 5(9): e12346. doi:10.1371/journal.pone.0012346

Ustalenie osi przednio-tylnej embrionu myszy zależy od migracji przedniej trzewnej endodermy w miejsce, gdzie powstanie głowa. Dzięki obrazowaniu (w wysokiej rozdzielczości) nietkniętych emrionów, naukowcy wykazali, że migracja przedniej trzewnej endodermy jest formą zbiorowej migracji komórek, jako że komórki zachowują połączenia ścisłe i przylegające, kiedy migrują i wymieniają sąsiadów w płaszczyźnie nabłonka trzewnego endodermy. Przy użyciu nokautu genowego, odkryli, że mała GTPaza RAC1 jest absolutnie niezbędna dla ustalenia przednio-tylnej osi i umożliwia komórkom ruch. Migracja nabłonka przedniej trzewnej endodermy to kluczowy moment, rozstrygający ustalenie planu ciała ssaków, a Rac1 może być w ogóle bardzo ważne dla zbiorowej migracji komórek w tkankach ssaków, w tym dla migracji komórek nowotworowych, które powodują przerzuty.

[tłum. Zuzanna Niemier]

Źródło: Migeotte I, Omelchenko T, Hall A, Anderson KV (2010) Rac1-Dependent Collective Cell Migration Is Required for Specification of the Anterior-Posterior Body Axis of the Mouse. PLoS Biol 8(8): e1000442. doi:10.1371/journal.pbio.1000442

U większości organizmów obserwujemy słabnące z wiekiem zdolności do przetrwania czy rozrodu. Mimo to mamy niewiele dowodów na starzenie się sklonowanych roślin. Naukowcy spodziewali się, że podczas rozmnażania wegetatywnego mutacje w komórkach somatycznych, które negatywnie wpływają na zdolność do rozmnażania, będą gromadzić się i wpływać na starzenie się, zwłaszcza u starszych sklonowanych roślin. Sprawdzili, czy starsze klony topoli osikowej w naturalnym środowisku w Kolumbii Brytyjskiej wykazują istotnie słabsze zdolności rozrodcze. Po oszacowaniu wieku drzew i płodności męskich roślin, naukowcy zaobserwowali istotne obniżenie średniej liczby użytecznych ziaren pyłku na jednym kotku, które zwiększało się z wiekiem sklonowanej topoli. Odkryli, że mutacje u badanych roślin redukowały względną płodność męskich roślin od ok. 5.8x10^-5 do 1,6x10^-3 rocznie, prowadząc średnio do ośmioprocentowej redukcji liczby użytecznych ziaren pyłku. Chociaż nawet sędziwe sklonowane rośliny zachowują zdolność wzrostu i rozmnażania, mutacje, które redukują płodność mogą gromadzić się, ponieważ nie podlegają selekcji podczas rozmnażania wegetatywnego. Jest to możliwe wyjaśnienie zjawiska starzenia się osobników tego gatunku.

[tłum. Zuzanna Niemier]

Źródło: Ally D, Ritland K, Otto SP (2010) Aging in a Long-Lived Clonal Tree. PLoS Biol 8(8): e1000454. doi:10.1371/journal.pbio.1000454

Pomiar poziomu dwóch rodzajów białek w płynie mózgowo-rdzeniowym może zostać wykorzystany jako metoda identyfikacji osób z chorobą Alzheimera jeszcze zanim wystąpią klinicznie istotne objawy. Odkrycie może mieć duże znaczenie w opracowaniu nowych metod diagnostycznych i leczniczych.

Choroba Alzheimera jest nieodwracalnym i postępującym schorzeniem mózgu. Zaczyna się zazwyczaj od łagodnych zaburzeń pamięci, a kończy poważnym uszkodzeniem mózgu i funkcji poznawczych. Objawy pojawiają się zazwyczaj około sześćdziesiątego roku życia, jednak sądzi się, że proces chorobowy zostaje zapoczątkowany i toczy się przez wiele lat wcześniej. Dziś chorobę Alzheimera diagnozuje się zazwyczaj bardzo późno - to znaczy w stadium, w którym proces neurodegeneracyjny jest już tak nasilony, że objawy stają się łatwo zauważalne.

Choroba Alzheimera charakteryzuje się występowaniem nieprawidłowości w tkance nerwowej - blaszek i splątków. Blaszki są zlepkami cząstek białkowych, zbudowanych z beta-amyloidu i występują w przestrzeniach międzykomórkowych. Z kolei splątki neurofibrylarne to skręcone nici białka tau, zlokalizowane we wnętrzu komórek nerwowych.

Aktualnie między innymi amerykańskie Narodowe Instytuty Zdrowia współfinansują szeroko zakrojone badania, mające na celu opracowanie skutecznych metod diagnostyki choroby Alzheimera, pozwalających na jej wykrycie u pacjentów tak wcześnie, jak to tylko możliwe.

Wielce obiecujące wydaje się podejście polegające na poszukiwaniu łatwo mierzalnych biomarkerów, takich jak wspomniany beta-amyloid i białka tau, których obecność można wykryć w płynie mózgowo-rdzeniowym, co jest dużo łatwiejsze niż diagnozowanie pod tym względem samego mózgu. Ponieważ jednak czas między początkiem procesu chorobowego a wystąpieniem pierwszych zauważalnych symptomów jest dość długi, naukowcy nie byli pewni, czy zastosowanie tego rodzaju metod diagnostycznych rzeczywiście będzie użyteczne w wykrywaniu choroby w najwcześniejszych stadiach.

Zespół badawczy z University of Pennsylvania, którego pracami kierują dr John Trojanowski i dr Leslie Shaw, podjął badania nad bioznacznikami, których wykorzystanie jest potencjalnie możliwe w prognozowaniu choroby Alzheimera.

Ich badania zostały przeprowadzone w oparciu o bazy danych, zebrane w ramach Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) - wspólnego przedsięwzięcia Narodowego Instytutu Starzenia się (NIA) i innych ośrodków.

Badacze wykorzystali bazę danych ADNI, aby porównać skład płynu mózgowo-rdzeniowego u ponad 100 osób, u których zdiagnozowano chorobę, 200 osób z lekkimi zaburzeniami funkcji poznawczych oraz 100 osób, u których poziom funkcji poznawczych pozostawał prawidłowy.

W artykule opublikowanym w sierpniu 2010 na łamach Archives of Neurology (Arch Neurol. 2010;67(8):949-956.), naukowcy donoszą, że 2 biomarkery składają się na swoisty podpis choroby Alzheimera: obniżony poziom pewnego białka beta-amyloidowego i podwyższony poziom ufosforylowanego białka tau stwierdzono u 90% pacjentów z chorobą Alzheimera, u 72% badanych z lekkimi zaburzeniami funkcji poznawczych oraz u  36% ochotników, cieszących się prawidłowym poziomem funkcji poznawczych.

Naukowcy potwierdzili swój model w dwóch, przeprowadzonych niezależnie badaniach. Białkowy podpis charakterystyczny dla choroby Alzheimera stwierdzono u wszystkich 57 osób, które cierpiały z powodu łagodnych zaburzeń funkcji poznawczych i u których choroba rozwinęła się w ciągu następnych pięciu lat. Swoiste biomarkery stwierdzono również w 64 z 68 (94%) przypadków choroby Alzheimera, które zostały potwierdzone przez sekcję zwłok.

Obecność białkowego podpisu u więcej niż co trzeciej osoby badanej o prawidłowym  poziomie funkcji poznawczych wskazuje, że choroba Alzheimera może się rozwijać i być wykrywalna wcześniej niż dotychczas sądzono. Naukowcy ustalili, że w grupie osób bez zaburzeń funkcji poznawczych białkowy podpis choroby Alzheimera powinien być rozszerzony o apolipoproteinę E (związaną z allelem APOE-ε4) - dobrze znany czynnik ryzyka choroby Alzheimera. Niemniej jednak, odkrycie będzie musiało zostać potwierdzone w dalszych badaniach, które potrwają co najmniej przez następne kilka lat.

Zachodzi szansa, że z biegiem czasu wyniki tych prac badawczych pozwolą określać ryzyko wystąpienia choroby Alzheimera u jeszcze zdrowych ludzi. Wiedząc, kto jest szczególnie narażony na wystąpienia choroby, naukowcy byliby z kolei w stanie podjąć prace nad takimi sposobami leczenia, które mogłyby spowolnić lub zupełnie zatrzymać postępujące uszkodzenie funkcji poznawczych.

dr Harrison Wein

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

Źródło:
Alzheimer's Disease Signature Seen in Spinal Fluid
Diagnosis-Independent Alzheimer Disease Biomarker Signature in Cognitively Normal Elderly People

Mrówki należące do plemienia Attini są obiektem intensywnych badań ze względu na ich mutualizm z grzybami, które służą im za pokarm, i bakteriami produkującymi antybiotyki. Relacje te zostały już zbadane u wyżej zorganizowanych mrówek Acromyrmex octospinosus, u których bakterie z rodzaju Streptomyces produkują powszechnie znaną kantydynę. Pobierają one wyselekcjonowane pod względem produkcji antybiotyków bakterie z gleby. Inny, niżej zorganizowany gatunek Apterostigma dentigerum swoje relacje z bakteriami najprawdopodobniej zawdzięcza zjawisku koewolucji. Ostatnie badania wskazują na powiązania z bakteriami należącymi do rodzaju Pseudoconardia wytwarzającymi antybiotyk dentigerumycynę. Wyniki obu tych badań potwierdzają odmienne hipotezy dotyczące różnorodności bakterii symbiotycznych występujących wśród populacji tych mrówek.

Naukowcy z University of East Anglia przeprowadzili doświadczenie na odmiennych pod względem rozmieszczenia geograficznego populacjach A. Octospinosus i odnaleźli produkujące antybiotyki bakterie z rodzaju Streptomyces. Sugeruje to, że bakterie te są pospolitymi mutualami mrówek z plemienia Attini. W tych samych koloniach odkryli również bakterie z rodzaju Pseudoconardia co może być dowodem na istnienie koewolucji między mrówkami A. Octospinosus i bakteriami rodzaju Pseudoconardia.

[Maciej Woźniak]

Źródło: A mixed community of actinomycetes produce multiple antibiotics for the fungus farming ant Acromyrmex octospinosus