Macrofagele stimulează regenerarea.
Macrofagele, un tip de celule imunitare care se deplasează
de-a lungul ţesuturilor înghiţind bacterii şi celule moarte, joacă un rol
esenţial în regenerarea membrelor la o salamandră numit axolotl, conform
unui studiu publicat în 20 mai în The Proceedings of
the National Academy of Sciences.
Activitatea unui anumit tip de celule imunitare ajută la
regenerarea membrelor amputate în cazul salamandrelor.
"Au fost purtate numeroase discuţii cu privire la modul în care celulele
sistemului imunitar ar putea afecta procesul de regenerare", a declarat
pentru ABC Science Andras Simon de la Institutul Karolinska
din Suedia. "Nimeni nu a
abordat experimental acest lucru până în prezent, astfel încât, sub acest
aspect, este foarte important. Este cunoscut
faptul că macrofagele sunt importante la oameni pentru recuperarea muşchilor
afectaţi în urma unor afecţiuni acute. Pentru a testa rolul lor în
regenerarea membrelor la axolotl (unul din tipurile de amfibii care trăiesc în
lacurile de munte din Mexic şi vestul SUA), cercetătorii Institutului de
Medicină Regenerativă din Australia au extras macrofagele de la salamandrele
care au suferit amputaţii şi au observat formarea unor cioturi şi cicatrici,
mai degrabă decât formarea unor noi membre. Când cioturile au fost reamputate
şi macrofagele reintroduse în organism, programul de regenerare a fost reluat,
membrul pierdut crescând din nou. Cercetătorii au remarcat faptul că în primele 24 de ore după amputare,
macrofagele au fost implicate în semnalizarea citokinelor, care au jucat în mod
succesiv rolul de citokine inflamatorii şi anti-inflamatorii, sugerând un
program mai complicat de reparare a ţesuturilor decât cel observat la om. Cu toate acestea, oamenii de ştiinţă speră că
această descoperire va influenţa cercetările privind regenerarea omului. "Acest
lucru într-adevăr ne indică unde anume ar trebui să căutăm pentru a descoperi
ce anume este secretat la nivelul unei răni permiţând regenerarea", a
declarat autorul principal James Godwin.
Albinele pot detecta cîmpurile electrice ale florilor.
Un bondar vizitează o floare, atras de culorile vii, de
forma petalelor şi de perspectiva aromei nectarului dulce. Dar este mai
mult în polenizare decât priveliştea şi mirosul. De asemenea, în aer se
regăseşte energie electrică. Dominic
Clarke şi Heather Whitney de la Universitatea din Bristol au dovedit că
că albinele pot detecta câmpul electric care înconjoară o floare.
Ele pot
învăţa chiar să distingă între câmpurile produse de diferite forme florale sau
să se folosească de acestea pentru a realiza dacă o floare a fost vizitată
recent de către alte albine. Florile nu doar oferă un spectacol vizual
şi strălucire mirositoare. Sunt, de asemenea, panouri electrice.
"Aceasta este o descoperire importantă", afirmă Daniel Robert, care a
condus studiul. Nimeni nu a formulat ideea că albinele ar putea fi sensibile la
câmpul electric al unei flori."
Cu toate acestea, oamenii de ştiinţă erau la curent cu aspectul electric
al polenizării încă din anii 1960, deşi acesta este foarte rar dezbătut. În
timp ce albinele zboară prin aer, ele se ciocnesc cu particule încărcate,
pornind de la praf până la molecule mici. Frecarea acestor benzi microscopice
desprinde electronii de la suprafaţa albinei, şi ei de obicei finalizează
prin a avea o sarcină pozitivă.
Florile, pe de altă parte, tind să aibă o sarcină negativă, cel puţin în zilele
senine. Florile în sine sunt electric legate la pământ, dar aerul care le
înconjoară poartă o tensiune de aproximativ 100 de volţi pentru fiecare metru
aflat deasupra solului. Sarcina electrică pozitivă care se acumulează în jurul
florii induce o sarcină negativă la nivelul petalelor sale.
Autogeneza celulară a determinat apariţia vieţii?
Originea vieţii pe Pământ reprezintă încă un subiect aprig
dezbătut. Există multe teorii diferite privind modul în care viaţa a apărut,
precum şi diverse experimente, în curs de desfăşurare, care încearcă să
înţeleagă procesele implicate în această cauză.
De
exemplu, o abordare de tip inginerie inversă poate utiliza separarea celulelor
până când se obţine cel mai simplu sistem posibil. Cu toate acestea,
evoluţia a îngreunat înţelegerea noastră asupra originilor vieţii şi, în cele
din urmă, ea a şters urmele către primele forme de viaţă, făcând imposibil de
parcurs drumul înapoi către primele etape ale apariţiei vieţii. Acest lucru
înseamnă că sistemele simple, obţinute în cazul unei abordări de tipul
ingineriei inverse, sunt încă prea complicate pentru a putea considera că ele
s-ar asemăna cu primele forme de viaţă.
Convecţia cauzată de procesul de încălzire va genera un
model de hexagoane într-o peliculă subţire de ulei, arătând că ordinea poate fi
provocată într-un sistem. Credit: Van Dyke 1982, un album despre mişcarea
fluidelor.
Viaţa
trebuie să fi început într-un mod simplu, ea nu putea fi creată de către un
grup complex de molecule care lucrau deja împreună. Trebuie să fi
existat o etapă, anterioară acestui proces, în care au fost obţinute aceste
molecule. Terrence Deacon, de la University of California Berkeley, a
prezentat, într-o discuţie recentă, cum s-ar fi putut desfăşura această etapă.
Viaţa are nevoie de ordine
O condiţie necesară care trebuie să fie îndeplinită înainte ca viaţa să poată apare, este aceea să se obţină ordinea. Cu toate acestea, această condiţie nu este atât de de simplu de obţinut după cum s-ar putea crede, pentru că legile fizicii stabilesc că lucrurile, în mod natural, vor intra într-o stare de dezordine. De exemplu, o carte pusă într-un mod neglijent pe marginea unui raft va cădea, în mod probabil, generând o astfel de dezordine, dar este foarte puţin probabil a se obţine, din nou, ordinea, prin ridicarea de la sine a cărţii în bibliotecă.
De asemenea, ordinea mai poate fi creată la un nivel local, chiar şi atunci când sistemul global tinde să se îndrepte către o stare de dezordine. Adăugarea de căldură într-un sistem poate creşte gradul de organizare al acestuia. De exemplu, un model regulat de hexagoane este obţinut atunci când o peliculă subţire de ulei este încălzită, în mod uniform, pentru a se crea celulele de convecţie Benard.
„Dacă încălziţi ceva şi acel ceva capătă o structură regulată, veţi constata că acesta va încerca să scape de căldură cât mai repede posibil", a explicat Deacon. „Deci, dacă nu menţineţi transferul de căldură în sistem, acesta se va închide în sine. De fapt, sistemele caracterizate printr-o autoorganizare distrug condiţiile ce sunt provocate din exterior, cât mai repede posibil".
Viaţa poate apare doar prin generarea de ordine, dar aceasta apare în aşa fel încât această ordine din sistem nu se degradează în timp, iar sistemul nu se distruge, în cele din urmă, de la sine.
De ce? Pentru că pot! Un studiu nou arată că celulele stem
extrase din urină pot fi transformate în structuri dentare rudimentare. Încă un
amănunt: oamenii de ştiinţă au crescut aceste structuri în interiorul
rinichilor de şoarece. Duanqing Pei, cercetător al Academiei de ştiinţe Chineze
din Guangzhou, a combinat celulele stem cu ţesut conjunctiv de şoarece.
Apoi
a lăsat această “invenţie” să crească timp de două zile după care a implantat-o
sub învelişul exterior al unui rinichi de şoarece. Aici celulele au fost
”convinse” să de transforme în ţesut epitelial dentar şi în smalţ.
Dinţii care s-au format erau mai moi decât dinţii normali (probabil din cauză că nu au fost folosiţi pe măsură ce creşteau) şi nu aveau tocmai forma ideală. Cercetătorii nu au ştiut cum să-i ”determine” să crească în aşa fel încât să obţină dimensiunea şi formatul tipic unui dinte (de pildă molar sau incisiv).
Ei speră totuşi să găsească soluţii la aceste probleme şi să vadă tehnica lor folosită în studii clinice.
”Dinţii sunt vitali nu numai pentru un zâmbet frumos, ci şi pentru sănătate”, spun autorii studiului. ”Toată lumea pierde dinţi în mod regulat din cauza accidentelor sau bolilor. O soluţie ideală a acestei probleme este regenerarea dinţilor folosind celulele proprii ale pacienţilor”.
Cât despre folosirea urinei umane drept sursă pentru obţinerea de celule, Pei spune că a fost aleasă ”deoarece este sursa cea mai convenabilă”.
Dar Chris Mason, un biolog de la University College London specializat pe celule stem, susţinea la BBC că urina nu este o alegere prea bună: ”Este probabil una dintre cele mai proaste surse căci aici există foarte puţine celule, iar probabilitatea transformării lor în celule stem este foarte mică. Pur si simplu nu aş vrea să fac aşa ceva”.
El mai spunea şi că riscul contaminării, de exemplu datorită
bacteriilor, este mult mai mare decât dacă se folosesc alte surse de celule.
Profesorul Mason adăuga: ”Dificultatea cea mai mare este
legată de faptul că pulpa dentară are nervi şi vase de sânge care trebuie să se
integreze ca să formeze structura finală a unui dinte”.
Zilele trecute, la centrul de grădinărit, am remarcat o
cutie de îngrăşământ pe care scria că aceasta conţine un îngrăşământ
"natural", guano. De fapt, înainte de apariţia fertilizatorilor
sintetici, cum ar fi azotatul de amoniu, toate îngrăşămintele erau "naturale".
Dar
nici unul dintre ele nu are un trecut la fel de vast precum guano. Este
dificil să ne imaginăm că un lucru atât de banal cum sunt excrementele de
pasăre ar putea sta la baza unui număr atât de important de conflicte, inclusiv
războaie.
Termenul de "guano"
provine din limba amerindiană quechua, o limbă din Anzi şi se traduce prin:
"excremente de păsări marine". Obiectele arheologice sugerează
că popoarele andine foloseau guano încă din cele mai vechi timpuri pentru a-şi
îmbunătăţi calitatea recoltelor. Acesta a fost descoperit pe câteva din
insulele din Peru şi pe ţărmurile din largul coastelor statului Peru unde
condiţiile climatice favorizează dezvoltarea sa. Humboldt, un curent rece care
curge de-a lungul coastei de vest a Americii de Sud, favorizează dezvoltarea
unor populaţii mari de peşti, fapt care la rândul său, favorizează dezvoltarea
coloniilor de păsări care se hrănesc cu aceştia. Întocmai aceste păsări, bine
hrănite, sunt responsabile pentru producerea de cantităţi mari de îngrăşământ
guano. Climatul în această parte a lumii este extrem de uscat, ajutând la
conservarea excrementelor de pasăre. Putem înţelege astfel de ce, atunci
când primii exploratori europeni au vizitat insulele Chincha, o zonă cu o
producţie mare de guano din largul coastelor statului Peru, au relatat că
stratul de excremente era de aproximativ 50 de metri adâncime.Guano se poate întâlni, de
asemenea, în alte ţări, cum ar fi Chile şi Namibia, de exemplu. Liliecii
produc, de asemenea excremente care pot fi utilizate ca şi îngrăşământ. Cu
toate acestea, cea mai mare reputaţie o are îngrăşământul guano care provine
din Peru. Aceasta se datorează în mare parte cormoranului Guanay, ale cărui
excremente sunt deosebit de bogate în azot.
Oscar Wilde a numit memoria ”un jurnal pe care toţi îl purtăm
cu noi”. În prezent o echipă de oameni de ştiinţă a reuşit să găsească
modalitatea prin care se poate vedea unde şi cum este scris acest jurnal.
Citiţi în continuare detalii despre ce au realizat aceştia.
Sinapsele apar ca puncte luminoase de-a lungul dendritelor (ramurile unui neuron care transmit semnale electrochimice). Pe măsură ce creierul procesează noua informaţie, aceste puncte luminoase se schimbă, indicând vizual felul în care structurile sinaptice din creier au fost modificate de către noile date.
Aceste markere fluorescente le permit cercetătorilor să vadă pentru prima oară pe viu sinapsele excitatorii şi inhibitorii şi, ceea ce este foarte important, felul în care acestea se schimbă pe măsură ce se formează noi amintiri.
Sinapsele apar ca puncte luminoase de-a lungul dendritelor (ramurile unui neuron care transmit semnale electrochimice). Pe măsură ce creierul procesează noua informaţie, aceste puncte luminoase se schimbă, indicând vizual felul în care structurile sinaptice din creier au fost modificate de către noile date.
Sinapsele apar ca puncte luminoase de-a lungul dendritelor (ramurile unui neuron care transmit semnale electrochimice). Pe măsură ce creierul procesează noua informaţie, aceste puncte luminoase se schimbă, indicând vizual felul în care structurile sinaptice din creier au fost modificate de către noile date.
Aceste sonde se comportă ca nişte anticorpi, dar sunt legate mult mai strâns şi sunt optimizate să lucreze în interiorul celulei, ceea ce anticorpii nu pot face. Pentru crearea lor, echipa a folosit o tehnică cunoscută sub numele de ”afişaj mRNA”, care a fost elaborată de Richard Roberts şi de Jack Szostak, laureat al premiului Nobel.
Folosind "afişajul mRNA” putem cerceta simultan mai mult de un miliard de potenţiale proteine diferite pentru a găsi o proteină care leagă cel mai bine ţinta”, a spus Roberts, coautor corespondent al articolului şi profesor de chimie şi inginerie chimică, care deţine funcţii atât de la Dornsife, cât şi de la Şcoala de Inginerie Viterbi din cadrul University of Southern California.
Sondele lui Arnold şi Roberts (numite "FingRs") sunt ataşate la PVF (proteina verde fluorescentă), o proteină izolată din meduze care prezintă o fluorescenţă verde strălucitoare atunci când este expusă la lumină albastră. Deoarece FingRs sunt proteine, genele care le codifică pot fi introduse în creierele animalelor vii, determinând celulele să fabrice ele însele aceste sonde.
Proiectarea sondelor FingRs include, de asemenea, şi un sistem regulator care stopează cantitatea generată de sonde FingR-PVF după ce proteina ţintă este etichetată în procent de 100%, eliminând astfel în mod eficient fluorescenţa de fundal şi obţinând o imagine mai precisă şi mai clară.
Aceste sonde pot fi introduse în creierele şoarecilor şi apoi vizualizate prin ferestrele craniene folosind microscopia cu doi fotoni.
Aceste sonde se comportă ca nişte anticorpi, dar sunt legate mult mai strâns şi sunt optimizate să lucreze în interiorul celulei, ceea ce anticorpii nu pot face. Pentru crearea lor, echipa a folosit o tehnică cunoscută sub numele de ”afişaj mRNA”, care a fost elaborată de Richard Roberts şi de Jack Szostak, laureat al premiului Nobel.
Folosind "afişajul mRNA” putem cerceta simultan mai mult de un miliard de potenţiale proteine diferite pentru a găsi o proteină care leagă cel mai bine ţinta”, a spus Roberts, coautor corespondent al articolului şi profesor de chimie şi inginerie chimică, care deţine funcţii atât de la Dornsife, cât şi de la Şcoala de Inginerie Viterbi din cadrul University of Southern California.
Sondele lui Arnold şi Roberts (numite "FingRs") sunt ataşate la PVF (proteina verde fluorescentă), o proteină izolată din meduze care prezintă o fluorescenţă verde strălucitoare atunci când este expusă la lumină albastră. Deoarece FingRs sunt proteine, genele care le codifică pot fi introduse în creierele animalelor vii, determinând celulele să fabrice ele însele aceste sonde.
Proiectarea sondelor FingRs include, de asemenea, şi un sistem regulator care stopează cantitatea generată de sonde FingR-PVF după ce proteina ţintă este etichetată în procent de 100%, eliminând astfel în mod eficient fluorescenţa de fundal şi obţinând o imagine mai precisă şi mai clară.
Aceste sonde pot fi introduse în creierele şoarecilor şi apoi vizualizate prin ferestrele craniene folosind microscopia cu doi fotoni.
Folosind "afişajul mRNA” putem cerceta simultan mai mult de un miliard de potenţiale proteine diferite pentru a găsi o proteină care leagă cel mai bine ţinta”, a spus Roberts, coautor corespondent al articolului şi profesor de chimie şi inginerie chimică, care deţine funcţii atât de la Dornsife, cât şi de la Şcoala de Inginerie Viterbi din cadrul University of Southern California.
Sondele lui Arnold şi Roberts (numite "FingRs") sunt ataşate la PVF (proteina verde fluorescentă), o proteină izolată din meduze care prezintă o fluorescenţă verde strălucitoare atunci când este expusă la lumină albastră. Deoarece FingRs sunt proteine, genele care le codifică pot fi introduse în creierele animalelor vii, determinând celulele să fabrice ele însele aceste sonde.
Proiectarea sondelor FingRs include, de asemenea, şi un sistem regulator care stopează cantitatea generată de sonde FingR-PVF după ce proteina ţintă este etichetată în procent de 100%, eliminând astfel în mod eficient fluorescenţa de fundal şi obţinând o imagine mai precisă şi mai clară.
Aceste sonde pot fi introduse în creierele şoarecilor şi apoi vizualizate prin ferestrele craniene folosind microscopia cu doi fotoni.
Sondele lui Arnold şi Roberts (numite "FingRs") sunt ataşate la PVF (proteina verde fluorescentă), o proteină izolată din meduze care prezintă o fluorescenţă verde strălucitoare atunci când este expusă la lumină albastră. Deoarece FingRs sunt proteine, genele care le codifică pot fi introduse în creierele animalelor vii, determinând celulele să fabrice ele însele aceste sonde.
Proiectarea sondelor FingRs include, de asemenea, şi un sistem regulator care stopează cantitatea generată de sonde FingR-PVF după ce proteina ţintă este etichetată în procent de 100%, eliminând astfel în mod eficient fluorescenţa de fundal şi obţinând o imagine mai precisă şi mai clară.
Aceste sonde pot fi introduse în creierele şoarecilor şi apoi vizualizate prin ferestrele craniene folosind microscopia cu doi fotoni.
Proiectarea sondelor FingRs include, de asemenea, şi un sistem regulator care stopează cantitatea generată de sonde FingR-PVF după ce proteina ţintă este etichetată în procent de 100%, eliminând astfel în mod eficient fluorescenţa de fundal şi obţinând o imagine mai precisă şi mai clară.
Aceste sonde pot fi introduse în creierele şoarecilor şi apoi vizualizate prin ferestrele craniene folosind microscopia cu doi fotoni.
Aceste sonde pot fi introduse în creierele şoarecilor şi apoi vizualizate prin ferestrele craniene folosind microscopia cu doi fotoni.
După modelul Proiectului Genomului Uman, obiectivul acestei iniţiative de 100 de milioane de dolari SUA este de a întreprinde o cercetare rapidă care să schiţeze cu exactitate modul în care funcţionează creierul şi care ne va permite să ”înţelegem mai bine cum gândim, cum învăţăm şi cum ne amintim”, după cum se afirmă pe site-ul web al iniţiativei BRAIN.
După modelul Proiectului Genomului Uman, obiectivul acestei iniţiative de 100 de milioane de dolari SUA este de a întreprinde o cercetare rapidă care să schiţeze cu exactitate modul în care funcţionează creierul şi care ne va permite să ”înţelegem mai bine cum gândim, cum învăţăm şi cum ne amintim”, după cum se afirmă pe site-ul web al iniţiativei BRAIN.
Echipa, condusă de Don Arnold şi Richard Roberts de la University
of Southern California, a creat nişte sonde microscopice care luminează
sinapsele dintr-un neuron viu în timp real, prin ataşarea de markeri
fluorescenţi pe proteinele sinaptice – toate acestea fără a fi afectată
capacitatea de funcţionare a neuronului.
"Atunci când creăm o amintire sau când învăţăm ceva, în
creier se produce o schimbare fizică. Se pare că ceea ce se schimbă este
distribuţia conexiunilor sinaptice”, a spus Arnold, profesor asociat de
biologie moleculară şi de calcul la Colegiul de Litere şi Arte al University
of Southern California şi coautor corespondent al articolului despre
această cercetare, care a apărut în numărul revistei ştiinţifice ”Neuron” din
19 iunie.
Noua cercetare ar putea oferi o perspectivă de mare
importanţă pentru oamenii de ştiinţă care au răspuns la iniţiativa BRAIN a
preşedintelui Obama, de cercetare a creierului prin neurotehnologii avansate şi
inovatoare (BRAIN - Brain Research Through Advancing Innovative
Neurotechnologies), iniţiativă care a fost anunţată în luna aprilie a acestui
an.
Există un
consens larg răspândit în ceea ce priveşte asocierea consumului regulat de
fructe şi legume cu reducerea riscului de a dezvolta cancer. Dovezile provin
atât din studiile de cohortă, cât şi din studii caz-control. În cele ce
urmează, detalii pe această temă...
În cadrul unui studiu de cohortă populaţia este urmărită,
iar prezenţa factorilor de risc este atestată cu ajutorul documentelor, în
general acestea fiind reprezentate de chestionare. Subiecţii care în cele din
urmă dezvoltă o afecţiune sunt apoi comparaţi cu cei care au rămas sănătoşi.
Într-un studiu de caz-control, pacienţii care au fost diagnosticaţi cu o boală
sunt comparaţi cu un grup de control urmărindu-se vârsta şi de factorii
socio-economici. Din nou, prin intermediul chestionarelor, se fac încercări de
a combate factorii care ar putea fi responsabili pentru apariţia bolii în
cauză.
Într-un studiu caz-control de mare amploare realizat în Italia care a înrolat 6000 de pacienţi diagnosticaţi cu cancer şi un număr egal de subiecţi sănătoşi, persoanele care au consumat una sau mai multe mere pe zi au avut un risc redus de apariţie a oricărui tip de cancer. Desigur, nu trebuie să ne grăbim să tragem concluzii în acest caz, deoarece consumul de mere poate fi doar un indicator al unui stil de viaţă sănătos. Ceea ce este cu adevărat necesar este realizarea unui experiment în care participanţilor să li se administreze un produs chimic care are capacitatea de a induce cancer, iar apoi aceştia să consume diferite cantităţi de mere pentru a vedea dacă consumul de mere are într-adevăr un efect asupra dezvoltării tumorii. Evident, acest lucru nu se poate realiza la oameni, dar este posibil dacă se utilizează şobolani. Acest lucru de altfel a fost realizat.
Pentru a studia acest efect cercetătorii de la Universitatea Cornell au conceput un studiu care a cuprins cinci grupuri, fiecare a câte 30 de şobolani. Patru dintre grupuri au fost tratate cu dimethylbenzanthracen, un carcinogen puternic, iar al cincilea grup a servit drept grup de control. În cazul unuia dintre grupurile experimentale mărul nu a fost inclus în dietă, în timp ce celorlalte trei grupuri li s-a pompat în stomac echivalentul uman a unul, trei sau şase mere pe zi în fiecare zi timp de 24 săptămâni. Şobolanii care nu au fost expuşi la carcinogen nu au dezvoltat tumori. Pe de altă parte, celelalte trei grupuri au dezvoltat tumori, aşa cum era de aşteptat. Dar constatarea interesantă a fost că incidenţa tumorilor a fost proporţională cu cantitatea de mere consumate. În grupul care nu a fost tratat cu extract de mere, 71% dintre şobolani au dezvoltat tumori. Doar 60% din animalele aflate în grupul în care s-a administrat "un măr" au prezentat tumori. În rândul grupului în care s-au administrat "trei mere" s-a înregistrat o incidenţă a tumorilor de 43%, iar în cadrul celui în care s-au administrat "şase mere" incidenţa a fost de doar 40%. Într-adevăr, în cazul şobolanilor merele au reuşit să menţină tumorile la distanţă.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu