Pondelkový pokec s Peťom
Autor: Peter Novák
Ahojte, kamaráti, farmaceuti, zdravotníci alebo všetci tí, ktorí máte radi zdravotnícke témy a chcete byť vždy informovaní o tom, čo sa aktuálne vo svete zdravotníctva deje. Máme pred sebou ďalší diel pondelkového pokecu, v ktorom vám opäť prinášam tie najnovšie informácie. V dnešnom diele pokecu sa môžete dočítať o toxických proteínoch, ktoré môžu mať pozitívny vplyv na odvrátenie Alzheimerovej choroby, či o tom, ako sa vedci pokúšajú odstrániť mikroplasty zo svetových vôd. Poďme teda na to.
Proteíny, ktoré môžu byť toxické pre srdce a nervy, môžu pomôcť predchádzať Alzheimerovej chorobe
Nový výskum naznačuje, že transtyretín (TTR), proteín, ktorý môže byť toxický pre srdce a nervy, môže byť schopný zabrániť tvorbe toxických proteínových zhlukov spojených s Alzheimerovou chorobou. Zistenia môžu potenciálne viesť k novej liečbe tohto stavu, uvádza štúdia zverejnená v časopise Journal of Biological Chemistry. Skorší výskum ukázal, že plaky amyloidového beta proteínu sú charakteristickým znakom Alzheimerovej choroby a sú toxické pre mozgové bunky. Už v polovici 90. rokov minulého storočia vyšetrovatelia našli aj v týchto plakoch ďalšie proteíny, vrátane TTR, ktorá zrejme hrá ochrannú úlohu. Podľa výskumníčky Loreny Saelicesovej, PhD, odbornej asistentky biofyziky na University of Texas Southwest, pomáha TTR zdravým ľuďom transportovať hormón štítnej žľazy a retinol tam, kam sú v tele potrebné. Za týmto účelom vytvára TTR tetramér. Jednotlivé monoméry, ktoré ho tvoria, sa však dokážu poskladať aj do tvaru nerozložiteľného beta amyloidu, ktorý sa hromadí v bunkách a spôsobuje amyloidózu. Podľa štúdie sa u pacientov s amyloidózou hromadí amyloidový proteín v orgánoch a narúša ich funkciu. Saelicesová skúmala, či existuje súvislosť medzi samostatnými úlohami TTR pri prevencii a spôsobovaní chorôb súvisiacich s amyloidmi. „Zdalo sa to ako náhoda, že TTR mala také protichodné funkcie,“ uviedla v tlačovej správe. „Ako by táto molekula mohla mať ochranné aj škodlivé funkcie zároveň?“ Na zodpovedanie tejto otázky vyvinula ona a jej kolegovia 9 rôznych variantov TTR s rôznymi sklonmi k rozdeleniu na monoméry, ktoré sa agregujú a vytvárajú lepkavé fibrily. Niektoré varianty to robili rýchlo počas niekoľkých hodín, zatiaľ čo iné boli pomalé. Niektoré boli mimoriadne stabilné a vôbec sa neoddelili od monomérov. Keď vedecký tím zmiešal tieto varianty TTR s amyloidom beta a umiestnili ich na neuronálne bunky, objavili značné rozdiely v tom, ako sa toxický amyloid beta v prostredí správal. Varianty, ktoré sa rozdelili na monoméry a agregovali sa rýchlo, poskytovali určitú ochranu pred amyloidom beta, ale mali krátke trvanie. Varianty, ktoré sa rozdelili na monoméry, ale ich agregácia trvala dlhšie, poskytovali podstatne dlhšiu ochranu, a tie, ktoré sa nikdy nerozdelili, neposkytovali vôbec žiadnu ochranu. Vedecký tím mal podozrenie, že časť TTR sa viaže na amyloid beta, čo mu bráni vo vytváraní vlastných agregácií. Zdá sa však, že ten dôležitý kúsok TTR bol skrytý, keď proteín existoval vo forme tetraméru. Výpočtové štúdie ukázali, že časť proteínu, ktorá bola skrytá pri spojení, sa mohla držať amyloidu beta. Tento kúsok mal však podľa štúdie tendenciu lepiť sa na seba a rýchlo vytvárať zhluky. Po úprave tohto kúska chemickými značkami, aby sa zabránilo asociácii, vytvorili vyšetrovatelia peptidy, ktoré by mohli zabrániť tvorbe toxických amyloidných beta zhlukov v roztoku a dokonca rozložiť vopred vytvorené plaky. Interakcia modifikovaných TTR peptidov s amyloidom beta viedla k premene na amorfné agregáty, ktoré sa ľahko štiepili enzýmami. Ďalej modifikované peptidy zabránili očkovaniu amyloidu, čo je proces, pri ktorom môžu fibrily amyloidu beta extrahované z pacientov s Alzheimerovou chorobou vytvárať nové fibrily. Vedci v súčasnosti testujú, či tento modifikovaný TTR peptid môže zabrániť alebo spomaliť progresiu Alzheimerovej choroby na myších modeloch, a dúfajú, že tento proteínový úryvok by mohol tvoriť základ novej liečby Alzheimerovej choroby. „Vyriešením záhady dvojitej roly TTR budeme pravdepodobne schopní ponúknuť nádej na problémy s vývojom účinnej terapie Alzheimerovej choroby,“ uzavrela Saelices.
Viac sa dočítate:
Vedci nachádzajú spôsob, ako odstrániť znečisťujúce mikroplasty baktériami
Mikrobiológovia vymysleli udržateľný spôsob odstránenia znečisťujúcich mikroplastov zo životného prostredia a na svoju prácu chcú použiť baktérie. Baktérie majú prirodzene tendenciu zhromažďovať sa a prilepovať k povrchom. To vytvára adhezívnu formu zvanú biofilm. Vidíme ju každé ráno napríklad pri čistení zubov a pri odstraňovaní zubného povlaku. Vedci z hongkonskej polytechnickej univerzity (PolyU) chcú využiť túto vlastnosť lepkavých baktérií a vytvoriť páskové mikróbové siete, ktoré dokážu zachytiť mikroplasty v znečistenej vode a vytvoriť tak ľahko použiteľný a recyklovateľný „blob“. Aj keď sú tieto zistenia prezentované minulú stredu na výročnej konferencii Mikrobiologickej spoločnosti stále predbežné, tento objav by mohol pripraviť cestu pre dlhodobo udržateľné zníženie úrovne znečistenia plastmi jednoduchým použitím niečoho, čo sa nachádza v prírode. „Je nevyhnutné vyvinúť efektívne riešenia, ktoré zachytia, zhromaždia a dokonca recyklujú tieto mikroplasty, aby sa zastavila plastifikácia nášho prírodného prostredia,“ uviedla Sylvia Lang Liu, výskumníčka v oblasti mikrobiológie spoločnosti PolyU. Mikroplasty sú plastové úlomky, zvyčajne menšie ako 5 mm, ktoré sa náhodne uvoľnia do životného prostredia pri výrobe a rozklade napríklad tašiek na potraviny alebo fliaš s vodou, alebo pri každodenných činnostiach, ako je pranie syntetického oblečenia (napr. z nylonu) alebo používanie výrobkov osobnej starostlivosti. Aj keď sú tieto častice malé, riziko, ktoré predstavujú pre životné prostredie, je obrovské. Mikroplasty nie sú ľahko biologicky odbúrateľné, takže sa tu dlho držia a tiež absorbujú a hromadia toxické chemikálie. Rozptyľujú sa do odpadových vôd a do oceánov, pričom ohrozujú morské živočíchy, ktoré sa nimi živia, čím preniknú do potravinového reťazca a poškodzujú tiež zdravie ľudí. Mikroplasty boli podľa Medzinárodnej námornej organizácie v roku 2018 nájdené vo viac ako 114 vodných druhoch a boli nájdené v soli, šaláte, jablkách a ďalších potravinách. Napriek tomu neexistujú žiadne udržateľné univerzálne spôsoby eliminácie mikroplastov. Vďaka tomuto výskumu vytvoril tím vedený profesorom Song Lin Chuaom a Jamesom Kar-Hei Fangom bakteriálny biofilm z baktérie zvanej Pseudomonas aeruginosa, schopný imobilizovať a inkorporovať mikroplasty plávajúce vo vode. Tieto mikróbové siete zachytávajú a zoskupujú mikroplasty a nútia ich klesnúť na dno vody. Potom vďaka mechanizmu uvoľnenia pomocou génu na rozptýlenie biofilmu môžu vedci uvoľniť mikroplasty z lapačov baktérií a zoskupiť ich v hromadách zhromaždených mikroplastov pripravených na recykláciu. „Ide o skutočne inovatívne a vzrušujúce použitie biofilmového inžinierstva na riešenie krízy znečistenia plastmi,“ uviedla doktorka Joanna Sadler, výskumná pracovníčka z University of Edinburgh, ktorá sa tejto štúdie nezúčastnila. „Jednou z najväčších výziev pri zaobchádzaní s mikroplastmi je zachytávanie takých malých častíc, aby mohli byť degradované a odstránené zo životného prostredia. Liu a spolupracovníci predviedli elegantné riešenie tohto problému, ktorý má veľký potenciál pre ďalší vývoj v technológiu čistenia odpadových vôd v reálnom svete.“ Experiment je však stále predbežný. Uskutočnil sa ako test na overenie koncepcie v kontrolovanom laboratórnom prostredí, nie v oceáne alebo stokách. Ďalším slabým miestom experimentu je použitia kmeňa baktérií P. aeruginosa, ktorý je pre ľudí potenciálne škodlivý a pravdepodobne by sa nemohol použiť vo veľkých projektoch. Vedci sú si však istí, že túto metódu je možné replikovať tak, aby sa našli prírodné baktérie tvoriace biofilm priamo v odpadových vodách alebo v iných vodných prostrediach. „Pokiaľ ide o zachytávanie mikroplastov, je to zaujímavý vývoj,“ uviedol Dr. Nicholas Tucker, odborný asistent molekulárnej mikrobiológie na univerzite v Strathclyde, ktorý sa štúdie nezúčastnil. „Či to bude škálovateľné, bude zaujímavé sledovať.“ Podľa Tuckera bude potrebné uskutočniť ďalší výskum, na akých typoch povrchov bude možné biofilm pestovať. Výskum ako tento však poskytuje dobrý príklad mnohých spôsobov použitia mikrobiálnej biotechnológie a toho, aké veľké výkony môžu malé baktérie dosiahnuť.“ Všeobecne to ukazuje, že mikróby môžu a budú hrať úlohu v každej fáze životného cyklu plastov,“ uviedol Tucker.
Viac sa dočítate:
Vedci vyvinuli novú metódu na hodnotenie zdravia mozgu detí
Vedci vytvorili nový nástroj, ktorý umožňuje lekárom a vedcom hodnotiť zdravie mozgu dojčiat hodnotením koncentrácie rôznych metabolitov v mozgu, vyplýva zo štúdie zverejnenej v NMR v Biomedicíne. Nástroj zhromaždil údaje od 140 dojčiat s cieľom určiť normálne rozsahy týchto metabolitov. Podľa vedcov majú metabolity dôležitú úlohu pri normálnom raste, vývoji a funkcii mozgu. Vysoká alebo nízka hladina metabolitu v mozgu môže byť skorým indikátorom problémov s funkciou alebo vývojom mozgu. Meraním koncentrácií kľúčových metabolitov sú vedci schopní včas rozpoznať určité problémy, čo umožňuje zásahy, ktoré zabránia poškodeniu rastúceho mozgu. „Pozeráme sa napríklad na cholín, ktorý hrá úlohu pri tvorbe myelínu, plášťa, ktorý umožňuje prenos elektrických impulzov pozdĺž neurónov,“ uviedla Ellen Grant, MD, riaditeľka fetálneho neonatálneho neuroimagingového a vývojového vedeckého centra v Bostone pre deti. Nemocnica, v tlačovej správe. „Ďalší metabolit, nazývaný NAA, je dôležitý pre zdravý rast a množenie dendritov, vetiev na neurónoch, ktoré prijímajú signály z iných neurónov.“ Hodnotenie mozgových metabolitov si zvyčajne vyžaduje použitie protónovej magnetickej rezonančnej spektroskopie (protónovej MRS), čo je technológia, ktorá využíva MRI nie na vizuálne zobrazovanie, ale na detekciu a identifikáciu špecifických molekúl v požadovaných tkanivách. Najbežnejší proces je nákladný a časovo náročný a na štandardizáciu týchto meraní je potrebné rozsiahle zobrazovanie a podrobné výpočty množstva vody v mozgových tkanivách i mimo nich. Na tento účel vyšetrovatelia použili protónovú MRS na skenovanie mozgu 140 dojčiat vo veku približne 1 mesiac a 3 mesiace. Okrem použitia vody ako referencie tím zostavil vo výpočtoch aj údaje z niekoľkých kľúčových metabolitov, čo im umožnilo vytvoriť nástroj, ktorý pri hodnotení koncentrácie ktoréhokoľvek z metabolitov v mozgu dieťaťa využíva štandardné hodnoty pre niekoľko metabolitov. „Väčšina z nich robí to, že sa pozerajú na jednoduchý pomer medzi metabolitom 1 a metabolitom 2,“ uviedol vo vyhlásení Ryan Larsen, PhD. „Ale ak je tento pomer nízky, znamená to, že metabolit 1 je nízky, alebo že metabolit 2 je vysoký? Ide o problém interpretácie.“ Na vyriešenie tohto problému tím vyhodnotil vzťahy medzi siedmimi kľúčovými metabolitmi, aby vytvoril databázu normálnych hodnôt pre každý z nich v rôznych časových bodoch a aby ukázal, ako sa menia koncentrácie metabolitov vo vzájomnom vzťahu s vývojom mozgu dieťaťa. Nástroj vyvinutý s týmito údajmi ponúka kontrolný zoznam referenčných mozgových metabolitov, ktoré môžu používatelia zvoliť v rôznych kombináciách, aby jasnejšie porozumeli profilu jednotlivého dieťaťa. „Spektroskopia je skutočne ťažká, ale ak sa robí správnym spôsobom, môže nám pomôcť zistiť viac o mozgu,“ uviedol vo vyhlásení Borjan Gagoski, PhD. „Tento prístup má veľký potenciál, pretože dokážeme zistiť abnormality a choroby skôr, ako na štrukturálnych skenoch skutočne čokoľvek zbadáme. A je skutočne dôležité monitorovať zdravie mozgu v tejto životnej etape.“
Viac sa dočítate:
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/uoia-tbb042721.php
Štúdia naznačuje, že cicavce s veľkým mozgom môžu mať aj malé telá
Cicavce s veľkým mozgom sa zvyčajne považujú za inteligentné, ale nová štúdia zistila, že veľkosť tela daného druhu môže byť aj menšia, aby sa prispôsobila zmenám v prostredí, vďaka čomu bude mozog vyzerať proporcionálne väčší. Inými slovami, relatívna veľkosť mozgu nemusí mať vôbec nič spoločné s tým, do akej miery sú dané cicavce inteligentné. Štúdiom údajov podporujúcich veľkosť mozgu a tela 1 400 živých a vyhynutých druhov cicavcov za posledných 150 miliónov rokov sa skupina vedcov rozhodla preskúmať, či je možné predpovedať, aký veľký bude mozog cicavca, na základe jeho veľkosti tela. Zistili, že veľkosť mozgu v pomere k veľkosti tela nesledovala stabilnú evolučnú trajektóriu. Napríklad veľké ľudoopy všeobecne rástli ako v mozgu, tak aj vo veľkosti tela, zatiaľ čo hominíni klesali vo veľkosti tela, ale naopak mali väčší mozog ako opice. Môže sa zdať, že druh má obzvlášť veľký mozog, ale môže sa stať, že sa telo vyvinulo menšie, čo spôsobí, že sa mozog bude javiť väčší v porovnaní s telom, vysvetlil Dr. Jacob Dunn, docent evolučnej biológie z univerzity Anglia Ruskin a jeden z autorov štúdie. Podľa štúdie zverejnenej v časopise Science Advances zmenili evolúciu veľkosti mozgu medzi druhmi dve veľké udalosti. Zrážka veľkého asteroidu alebo kométy, ktorá spustila hromadné vyhynutie dinosaurov zhruba pred 66 miliónmi rokov, spôsobila dramatický posun vo veľkosti mozgu u mnohých druhov cicavcov, ako sú hlodavce a netopiere, ktoré sa rýchlo vyvinuli, aby sa prispôsobili tomuto novému biotopu. Asi o 30 miliónov rokov neskôr obdobie rýchleho ochladenia vyvolalo hlbšie evolučné zmeny vo veľkosti mozgu a tela druhov vrátane tuleňov, medveďov, veľrýb a primátov. Často stále bude platiť, že väčšie zvieratá budú mať väčší mozog, jednoducho kvôli svojej veľkosti tela, ale štúdia naznačuje, že to nie je tak jednoducho opísateľné. Existuje veľa prípadov, keď sa veľkosť tela môže meniť bez zmeny vo veľkosti mozgu alebo naopak, povedal Dunn. „Musíme veci podrobnejšie preskúmať, aby sme si boli istí, že hovoríme o niečom, čo je dôležité pre inteligenciu.“ Profesor Anjali Goswami z Prírodovedného múzea v Londýne, ktorý je tiež autorom štúdie, uviedol: „Táto štúdia je príkladom nebezpečenstva našich predsudkov pri interpretácii prírodného sveta. Ako ľudia s veľkým mozgom sme dlho predpokladali, že rozdiely vo veľkosti mozgu medzi druhmi boli spôsobené prirodzenou evolúciou veľkých mozgov. Teraz chápeme, že to, čo sa javí ako rozdiely v relatívnej veľkosti mozgu u rôznych druhov, je často dané výberom podľa veľkosti tela, a nie kvôli veľkému tlaku na zvýšenie poznávania.“
Viac sa dočítate:
Plazmaferéza a intravenózny imunoglobín ako sľubná včasná liečba COVID-19
Zistilo sa, že plazmaferéza a intravenózny imunoglobulín (IVIG) sú účinnými empirickými terapeutickými možnosťami na kontrolu ochorenia COVID-19. Metanalýza publikovaná v SN Comprehensive Clinical Medicine zistila, že poskytovanie terapie na začiatku liečby pacienta môže byť spojené s lepšími výsledkami. Plazmaferéza, proces oddeľovania plazmy od krvných buniek, sa používa pri liečbe mnohých chorôb, vrátane myasthenie gravis, Guillain-Barreovho syndrómu a trombotickej mikroangiopatie. Tento proces môže odstrániť množstvo patologických faktorov vrátane autoprotilátok, produktov komplementu, lipoproteínov, imunitných komplexov, kryoglobulínu, myelómového proteínu, ADAMTS-13, toxínov viazaných na proteíny, krvných doštičiek a bielych krviniek. Tento proces má obmedzené nepriaznivé účinky, vrátane poklesu arteriálneho krvného tlaku, arytmií, pocitu chladu so zvýšenou teplotou a parestézie. Všetky tieto podnety je podľa štúdie možné zmierniť a reagovať na ne, ak je pacient v zdravotníckom prostredí dôsledne sledovaný. IVIG je terapeutická voľba pre pacientov s nedostatkom protilátok a používa sa pri liečbe širokého spektra stavov vrátane srdcového zlyhania, mykobakteriálnej infekcie, syndrómu respiračnej tiesne dospelých a Alzheimerovej choroby. V súčasnosti sa IVIG používa na potlačenie ohniska vírusových chorôb, ako je chrípka, poliomyelitída, mumps a osýpky. Počiatočné správy ukazujú sľubné výsledky pri použití IVIG aj pri liečbe COVID-19. Podľa štúdie sú známe komplikácie spojené s inými infekčnými chorobami počas prenosu krvných látok alebo reakcie na zložky séra, ako je napríklad sérová choroba. Správy ukazujú, že pacienti s COVID-19 prijatí na JIS majú v krvi významne vyššie hladiny cytokínov a chemokínov. Cytokínová búrka, definovaná ako zníženie okysličenia krvi, znížený počet lymfocytov v priebehu času, zvýšené sérové enzýmy, zvýšené hladiny kreatinínu a vysoké hladiny CRP, sú považované za prítomnosť látok, ktoré hrajú rozhodujúcu úlohu v patofyziológii COVID-19 u kriticky chorých pacientov. Niekoľko kazuistík preukázalo priaznivé výsledky pri použití plazmaferézy a IVIG na prevenciu zhoršenia stavu pacientov a obnovenia ich počtu lymfocytov, čo naznačuje, že plazmaferéza a IVIG by sa mali pacientom COVID-19 okamžite podať, aby mala ich liečba najvyššiu účinnosť, tvrdí do štúdie. Klinické pozorovanie preukázalo, že COVID-19 má v symptomatických prípadoch 3 fázy: počiatočnú fázu s následnou virémiou, akceleračnú fázu, ktorá je životne dôležitou fázou infekcie, a fázu zotavenia s progresívnou lymfocytopéniou a zvýšenými markermi zápalu. Viaceré štúdie preukázali, že podávanie IVIG a plazmaferézy pred 14. dňom ochorenia môže byť spojené s lepšími výsledkami, čo môže byť podľa štúdie spojené s vývojom virémie počas prvého týždňa infekcie. Výsledkom je, že primárna imunitná odpoveď sa v krvi objaví najskôr v 10. až 14. deň a potom podľa vedcov nasleduje vírusový klírens. Štúdia predpokladá, že rekonvalescenčná plazma môže byť najefektívnejšia, ak sa podáva v počiatočných štádiách infekcie, aby sa minimalizovalo klinické zhoršenie stavu pacienta. Výskum ukazuje, že v COVID-19 sa môže IVIG použiť profylakticky aj pri liečbe choroby. Ukázalo sa, že terapia pomáha predchádzať infekcii u jednotlivcov, ako sú zdravotnícki pracovníci alebo pacienti, ktorí sú vystavení zvýšenému riziku šírenia infekcie. Uskutočňujú sa ďalšie kontrolované klinické skúšky na potvrdenie účinnosti použitia IVIG ako liečby COVID-19. Vyšetrovatelia dospeli k záveru, že plazmaferéza a IVIG sú v súčasnosti priaznivými možnosťami prevencie a liečby prípadov COVID-19, ktoré sú rýchlo dostupné a majú nízke nepriaznivé účinky a riziká.
Viac sa dočítate:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7392618/