Czy brałeś udział w II Kongresie Biochemii i Biologii Komórki?,W
Transkrypt
Czy brałeś udział w II Kongresie Biochemii i Biologii Komórki?,W
Czy brałeś udział w II Kongresie Biochemii i Biologii Komórki? Czy brałeś udział w II Kongresie Biochemii i Biologii Komórki? Nie - nie wiedziałem o Kongresie (73%, 67 głosów) Tak (16%, 15 głosów) Nie, nie interesował mnie Kongres (11%, 10 głosów) Razem głosów: 92 Loading ... W Krakowie obywa się II Kongres Biochemii i Biologii Komórki W dniach 5-9.09.2011 w Krakowie, w Auditorium Maximum, odbywa się II Kongres Biochemii i Biologii Komórki organizowany przez prof. Piotra Laidlera. Wciąż istnieje możliwość wzięcia udziału w Kongresie. Szczegółowe informacje o wydarzeniu, w tym program, można znaleźć na stronie http://kbbk2011.pl/gb//kbbk-welcome.html. Zabójcza czekoladka Kilka nadprogramowych kawałków czekolady to nie tylko mała chwila przyjemności i co najwyżej parę dodatkowych centymetrów w biodrach — nadmiar tłuszczu w diecie powoduje powstawanie toksycznego dla komórek środowiska. Naukowcy wyodrębnili ważnego w tym procesie udziałowca: pewien rodzaj RNA, któremu wcześniej przypisywano wyłącznie rolę w modyfikacji innych cząsteczek RNA. Możliwe, że przez blokowanie jego działania uda się walczyć z toksycznością tłuszczu, prowadzącą do niewydolności serca i nerek w chorobach związanych z zaburzeniami metabolizmu. Zawsze ilekroć sobie odrobinę pofolgujemy, tkanka tłuszczowa, czyli podstawowe centrum zapasów organizmu stara się wymiatać każdą zbędną cząsteczkę tłuszczu z układu krwionośnego. Przy współcześnie bardzo powszechnej wysokotłuszczowej diecie nie jest jednak wykonalne wyłapanie wszystkiego, w efekcie czego we krwi krąży nadmiar tłuszczu. Lipidy mogą powodować stres i następujące w jego wyniku zaburzenia metabolizmu wewnątrzkomórkowego oraz ekspresji genów, doprowadzające komórkę do samobójstwa. Na większą skalę takie zjawisko kończy się poważnym uszkodzeniem nerek i serca. Na początku lipca w magazynie Cell Metabolism zespół naukowców prowadzony przez Jean Schaffer, kardiologa z Washington University w St. Louis obwieścił, że udało się im zidentyfikować pojedynczy gen, który może być w dużej mierze odpowiedzialny za śmierć spowodowaną efektem toksycznym tłuszczów. Fragment genu, znanego jako rpL13a, koduje małe jąderkowe RNA (snoRNA). Głównym zadaniem tego rodzaju cząsteczek jest modyfikowanie innych kwasów rybonukleinowych. Dowodem udziału snoRNA w śmierci komórkowej indukowanej wysokim poziomem tłuszczów było doświadczenie, w którym naukowcy dodali badane snoRNA do komórek z niefunkcjonalnym genem rpL13a. Doprowadziło to do śmierci komórkowej. Inne doświadczenia wskazują, że wysoki poziom tłuszczu wzmagał produkcję snoRNA kodowanych przez ten gen, a blokowanie ich działania zmniejszało częstość apoptozy. Po fluorescencyjnym wyznakowaniu snoRNA okazało się, że przemieszcza się ono do cytoplazmy, a nie pozostaje w jądrze, jak tego oczekiwano. Odkrycie rzuca nowe światło na naturę cząsteczek snoRNA, udowadniając, że spełniają one więcej zadań, niż dotychczas podejrzewano. Badania amerykańskich naukowców otwierają nowe perspektywy metod zapobiegania fizjologicznym uszkodzeniom związanym z cukrzycą i otyłością, dają także do zrozumienia, że snoRNA mają swój udział w regulowaniu śmierci komórkowej, a nawet mogą pełnić więcej zaskakujących funkcji. Martyna Franczuk Źródła: ScienceMag. Schaffer Jean E. et. al., Small Nucleolar RNAs U32a, U33, and U35a Are Critical Mediators of Metabolic Stress, „Cell Metabolism”, Vol. 14 (2011), s. 33-44. Toast na zdrowie, czyli czerwone wino w walce z cukrzycą i otyłością PPAR-gamma (ang. peroxisome proliferator-activated receptor gamma) jest receptorem jądrowym, który występuje niemal we wszystkich tkankach organizmu i stanowi kluczowy element w metabolizmie glukozy i tłuszczów. Zaburzenia funkcjonowania tego czynnika transkrypcyjnego wiążą się z ryzykiem rozwoju (między innymi) zespołu metabolicznego, otyłości, cukrzycy typu 2 i miażdżycy. Niedawno przeprowadzone badania dowodzą, że składniki czerwonego wina stanowiące ligandy dla PPARgamma wykazują aktywność zbliżoną do rozyglitazonu — leku stosowanego w leczeniu cukrzycy typu 2. „Paradoks francuski” polega na tym, że mimo, iż tamtejsza dieta obfituje w nasycone tłuszcze, liczba zachorowań na choroby układu sercowo-naczyniowego jest nieproporcjonalnie mała — najprawdopodobniej właśnie dzięki spożywanie przez Francuzów odpowiedniej ilości czerwonych win. Skórki i nasiona winogron wykorzystywanych do produkcji wina zawierają wiele cennych związków polifenolowych, których dobroczynne działanie zostało szeroko opisane w literaturze. Stworzyło to przestrzeń rozległych poszukiwań, które opisują rolę tych substancji w poszczególnych mechanizmach leżących u podstaw innych chorób metabolicznych. Austriaccy naukowcy przyjrzeli się interakcjom polifenoli z czynnikiem PPAR-gamma, którego funkcją jest między innymi regulowanie dojrzewania adipocytów i regulacja metabolizmu triglicerydów. Badali oni skład dwunastu win rodzimej produkcji, wyselekcjonowanych pod względem takich cech jak odmiana winogron, ekspozycja roślin na słońce, czas maceracji oraz kontakt z drewnem dębowym. Celem badań było zbadanie wpływu wina na wiązanie PPARgamma oraz zidentyfikowanie i wyizolowanie ligandów PARP-gamma o potencjalnym efekcie antydiabetycznym. Względne powinowactwo polifenoli określono w stosunku do rozyglitazonu (Avandia), stosowanego w leczeniu cukrzycy. Badania wykazały, że 100 ml wszystkich badanych win czerwonych (lecz nie białych) wykazywało powinowactwo do PPAR-gamma odpowiadające 1,8 — 18 mg rozyglitazonu, podczas gdy dzienna dawka tego leku wynosi 4 — 8 mg. Największą aktywność wśród badanych polifenoli wykazywały kwas elagenowy oraz EGC (epigallokatechina). Wprawdzie powiedzenie „co za dużo — to niezdrowo” odnosi się w szczególności do alkoholu, ale umiarkowane spożycie czerwonego wina niewątpliwie przyczynia się do ochrony przed szeregiem cywilizacyjnych chorób metabolicznych. Wykazanie zdolności do wiązania PPAR-gamma stanowi kolejną cenną porcję wiedzy na temat specyficznej aktywności biologicznej związków polifenolowych oraz kolejny krok w walce z cukrzycą i otyłością. Monika Kossakowska Źródło: Zoechling A., Liebner F, Jungbauer A., Red wine: A source of potent ligands for peroxisome proliferator-activated γ, „Food & Function”, Vol. 2 (2011), s. 28-38. Z mlekiem i cukrem czy bez? Kofeina jest najczęściej spożywanym na świecie alkaloidem, a także jednym z najszerzej badanych związków, jaki dała nam natura. Badacze odkładają na bok radykalne oskarżenia pod adresem „małej czarnej” jako jednej z głównych przyczyn chorób układu sercowo-naczyniowego oraz nowotworów, stopniowo kierując się w stronę niezmierzonych korzyści jakie oferuje kofeina. Czy wobec tego ma znaczenie to, w jakiej formie oraz z jakimi dodatkami ją spożywamy? Niejednoznaczność wielu badań doświadczalnych, klinicznych i epidemiologicznych próbujących wykazać wpływ kofeiny na nasze zdrowie, związana jest z osobniczymi różnicami w jej metabolizmie, uzależnionymi między innymi od polimorfizmu enzymu CYP1A2. Coraz częściej natomiast zwraca się uwagę na ochronne działanie kofeiny w stosunku do niektórych nowotworów, głównie raka jelita grubego. Dowiedziono w szczególności, że kofeina i inne metyloksantyny niwelują mutagenne działanie heterocyklicznych amin aromatycznych zawartych z mięsie. Opublikowany wcześniej artykuł opisuje także rolę kawy w ochronie przed chorobą Alzheimera, co potwierdzają kolejne doniesienia o wpływie kofeiny na zwiększoną produkcję płynu mózgowordzeniowego i większy przepływ mózgowy krwi. Kawa to jednak nie tylko kofeina, w jej skład wchodzą także: węglowodany (30–40%), tłuszcze (10–17%), związki białkowe i wolne aminokwasy (8%) oraz związki polifenolowe (8%), to jest kwasy: chlorogenowy, chinolowy i kawowy, wykazujące właściwości antyoksydacyjne. Proporcje te ulegają jednak zmianie, gdy pijemy kawę z mlekiem lub cukrem, dlatego naukowcy postanowili przyjrzeć się bliżej tym dwóm popularnym dodatkom. Naukowcy z Nestlé Research Center w Szwajcarii badali biodostępność kwasu chlorogenowego w osoczu po spożyciu kawy rozpuszczalnej z dodatkiem pełnego mleka lub cukru i beznabiałowego zabielacza. Wykazali oni, że dodatek mleka nie wpływa na ogólną dostępność polifenoli w osoczu, zaś obecność cukru i zabielacza obniżała ich maksymalne stężenie i wydłużała czas jego osiągnięcia. Z kolei badacze z Walter Murray Collegiate Institute w Kanadzie analizowali wpływ dodatkowej śmietanki i cukru na ilość obecnego w kawie szkodliwego związku cytotoksycznego — metyloglioksalu (aldehydu pirowinowego). W badaniu in vitro dodatek śmietanki do kawy palonej znacząco obniżył poziom metyloglioksalu, a dodatek cukru nie przyczynił się do zmian zawartości tego związku. Ze względu na właściwości antybakteryjne kofeiny, obserwowano także wpływ dodatku mleka i cukru na ryzyko rozwoju próchnicy. Analiza historii tysiąca pacjentów Instytutu Nauk Dentystycznych w Indiach wykazała, że kawa chroni przed próchnicą jedynie wtedy, gdy spożywana jest bez żadnych dodatków. Znaczenie codziennego picia kawy dla ryzyka rozwoju chorób nowotworowych wciąż pozostaje niejasne ze względu na zbyt małą ilość danych. Do tej pory analizę wpływu mleka i cukru dodawanych do kawy i herbaty zasugerowano między innymi w ocenie ryzyka rozwoju raka trzonu macicy. Monika Kossakowska Literatura: Bandera Elisa V. et. al., Coffee and tea consumption and endometrial cancer risk in a population-based study in New Jersey, „Cancer Causes and Control”, Vol. 21 (2010), s. 1467-1473. Dworzański Wojciech et. al., Kawa i kofeina — wrogowie czy sprzymierzeńcy kardiologa?, „Kardiolog Polski”, t. 69, nr 2 (2011), s. 173-176. Namboodiripad Anila PC, Kori Sumathi, Can coffee prevent caries?, „Journal of Conservative Dentistry”, Vol. 12 (2009), s. 17-21. Renouf Mathieu et. al., Nondairy creamer, but not milk, delays the appearance of coffee phenolic acid equivalents in human plasma, „The Journal of Nutrition” (2010). Wang J., Chang T. Methylglyoxal content in drinking coffee as a cytotoxic factor, „Journal of Food Science”, Vol. 75 (2010). Wostyn Peter et. al., Increased Cerebrospinal Fluid Production as a Possible Mechanism Underlying Caffeine’s Protective Effect against Alzheimer’s Disease, „International Journal of Alzheimer’s Disease” (2011). Woziwodzka Anna, Gwizdek-Wiśniewska Anna, Piosik Jacek, Caffeine, pentoxifylline and theophylline form stacking complexes with IQ-type heterocyclic aromatic amines, „Bioorganic Chemistry”, Vol. 39 (2011), s. 10-17. Nowa broń w walce z chorobą Alzheimera Choroba Alzheimera jest chorobą degeneracyjną ośrodkowego układu nerwowego. Jest ona najczęściej występującą przyczyną otępienia u ludzi w podeszłym wieku. Niestety dotychczas nie znaleziono na nią lekarstwa, a leczenie polega głównie na łagodzeniu i opóźnianiu występowania jej objawów, takich jak zaburzenia pamięci i funkcji poznawczych. Naukowcy z Uniwersytetu w Lund odkryli nową właściwość witaminy C, dzięki której, być może, możliwe stanie się rozpuszczenie toksycznych agregatów białkowych, które gromadzą się w mózgu chorych na chorobę Alzheimera. Tkanki mózgu osób chorych na choroby neurodegeneracyjne (w tym również chorobę Alzheimera) zawierają anomalie strukturalne, tak zwane blaszki amyloidowe, które składają się z agregatów nieprawidłowo zwiniętych białek. Powodują one śmierć komórek nerwowych. W pierwszej kolejności atakowane są neurony ośrodka pamięci. Nie od dziś wiadomo, że antyoksydanty, takie jak kwas askorbinowy, potocznie nazywany witaminą C, wykazują działanie ochronne przeciwko wielu chorobom, począwszy od zwykłego przeziębienia, a skończywszy na zawałach serca oraz demencji. Ostatnio opublikowane w Journal of Biological Chemistry wyniki badań wskazują, że może on stać się również bronią w walce z chorobą Alzheimera. „W tkance mózgu myszy chorujących na chorobę Alzheimera, traktowanej witaminą C, zaobserwowaliśmy rozpuszczanie toksycznych agregatów białkowych. Nasze wyniki pokazują, nieznany wcześniej model wpływu witaminy C na blaszki amyloidowe” — mówi Katrin Mani, pracownik naukowy Uniwersytetu w Lund. Interesujące jest również to, że wykorzystywana przez naukowców witamina C nie pochodziła ze świeżych owoców. Do badań zastosowano sok przechowywany przez całą noc w lodówce. W ten sposób udowodniono, że witamina ta może być również wchłaniana w dużych ilościach w postaci kwasu dehydroaskorbinowego. „Pogląd, że witamina C może mieć pozytywny wpływ na chorobę Alzheimera jest kontrowersyjny, ale nasze wyniki otwierają nowe możliwości badań nad chorobą Alzheimera i nowe możliwości oferowane przez witaminę C” — komentuje Mani. Katarzyna Kamel Źródło: Science Daily. Oswajamy biotechnologię (XI) — komórki macierzyste Oswajamy komórki macierzyste Czy wyobrażacie sobie, że w razie potrzeby moglibyście poprosić w szpitalu o nową wątrobę, nową nerkę, nową nogę? Komórki macierzyste mogą dać wam niemal każdy nowy organ, kończynę lub zęby. Dzięki nim otwiera się totipotencjalne spektrum możliwości. Mogą się one różnicować w dowolny typ komórek i dzielić nieskończoną ilość razy. Chciałabym oswoić was z tymi możliwościami. Oto mój ranking najciekawszych zastosowań lub badań nad komórkami macierzystymi. Dla niewtajemniczonych Na wszelki wypadek zapraszam najpierw na krótką wycieczkę do zrozumienia czym są komórki macierzyste. Otóż nazwę taką nadaje się tym komórkom, które nie są zdeterminowane, są jak bliżej nieokreślona masa ciasta — nie wiemy czy w przyszłości z tego ciasta ktoś upiecze babkę, szarlotkę czy też może powstanie z niego pizza. Tak samo jest z niezdeterminowanymi komórkami embrionalnymi znajdującymi się w zarodku — mogą w przyszłości przekształcić się w komórki wątroby, albo języka, albo zbudować paznokcie u stóp. Kiedy naukowcy odkryli niezliczone możliwości komórek macierzystych zaczęli je izolować i hodować in vitro, to znaczy poza organizmem, na płytkach laboratoryjnych. Następnie, dzięki odpowiednim sygnałom molekularnym zmuszali komórki do przekształcenia się w pożądany typ. Tak przygotowane komórki wprowadza się do organizmu pacjenta, dzięki czemu otrzymuje on możliwość uzyskania zdrowych komórek. Niestety w praktyce, jest to metoda zbyt ryzykowna, aby mogła być stosowana. Wprowadzone komórki mogą zostać odrzucone przez organizm, lub co gorsza, przekształcić się w tzw. potworniaki (nowotwory, w których dochodzi do wytworzenia wszystkich listków zarodkowych). Dlatego stosuje się metodę SCNT (ang. Somatic Cell Nuclear Transfer) — transfer jądra komórki somatycznej. Polega ona na usunięciu jądra komórki macierzystej hodowanej in vitro, a następnie na zaindukowaniu na jego miejsce jądra komórkowego pochodzącego z komórki pacjenta. Dzięki temu komórki macierzyste zyskują taką samą tożsamość genetyczną jak pacjent, a ryzyko odrzucenia przeszczepu lub niepowodzenia terapii jest mniejsze. Pobieranie komórek macierzystych z embrionów pozostaje jednak kwestią sporną etycznie. Zarodek posiada pełną informację genetyczną pozwalającą na rozwój, a co za tym idzie może być postrzegany jako osoba mająca prawo do życia. Dlatego też pobiera się tylko jedną komórkę z zarodka (postępuje się tak chociażby w czasie zapłodnienia in vitro, kiedy lekarze pobierają jedną komórkę z embrionu w celu stwierdzenia czy nie posiada on wad genetycznych; metoda ta nie wpływa na późniejszy rozwój), która następnie wielokrotnie się dzieląc daje całą populację komórek. Alternatywą dla embrionalnych komórek macierzystych są somatyczne komórki macierzyste, które są obecne u każdego dorosłego osobnika. Znajdują się one między innymi w szpiku kostnym, komórkach satelitarnych mięśni czy też komórkach nabłonka. Mają one możliwość regeneracji, bo przecież na przykład komórki krwi, muszą powstawać codziennie na nowo. Zdolności komórek macierzystych dorosłego organizmu do różnicowania w określone typy tkanek są jednak ograniczone. Metody ich hodowli są również utrudnione, ponieważ w komórkach tych aktywna jest telomeraza, odpowiedzialna za procesy starzenia się. Somatyczne komórki macierzyste mają za to szereg innych zalet, przede wszystkim brak immunogenności przy przeszczepie autologicznym. Ograniczone jest zatem ryzyko odrzucenia przeszczepu, ponadto ułatwiona jest kontrola różnicowania, a przede wszystkim komórki pobrane od pacjenta nie stanowią dylematów moralnych. Profesor Shimon Efrat z Departamentu Genetyki Molekularnej i Biochemii Uniwersytetu w Tel-Awiwie, zajmujący się somatycznymi komórkami macierzystymi, podkreśla również, że somatyczne komórki macierzyste, w przeciwieństwie do embrionalnych, posiadają swego rodzaju „pamięć molekularną”, dzięki czemu są bardziej efektywne. Mój ranking: Miejsce siódme: lecznicza galaretka U cierpiącej na cukrzycę Kaye Adkins nie powiodła się operacja przeszczepu skóry. Oparzenia na jej stopach nie leczyły się od kilku miesięcy, lekarze z oddziału opieki nad poparzonymi na Uniwersytecie Utah zastosowali, więc leczenie komórkami macierzystymi. Przygotowany roztwór z płytek krwi, komórek progenitorowych (komórek macierzystych szpiku kostnego pacjentki), wapnia oraz trombiny wyglądał zupełnie jak galaretka. Roztworem tym lekarze niczym sprayem pokryli uszkodzoną skórę i już po kwadransie zabieg dobiegł końca. Skóra pacjentki rozpoczęła regenerację. Miejsce szóste: nowe oczy Naukowcom z Indianapolis udało się utorować drogę w terapii chorób związanych z degradacją siatkówki oka. Dzięki indukowanym komórkom macierzystym możliwe jest leczenie m.in. rzadkiej choroby genetycznej prowadzącej do degradacji siatkówki oka, a w konsekwencji do utraty wzroku. Komórki uzyskane przez naukowców naprawiają szkody wyrządzone działaniem wadliwego genu oraz mają zdolność do różnicowania się w prawidłowo funkcjonujące komórki siatkówki. Miejsce piąte: testy toksykologiczne Wykorzystanie puli komórek macierzystych różnicujących się w określone tkanki czy narządy może stanowić źródło materiału badawczego dla nowych leków i terapii. Dzięki temu można oszczędzić niezliczone ilości zwierząt wykorzystywanych do tej pory jako przysłowiowe „myszy laboratoryjne”. Przykładowo preparaty dermatologiczne testowane mogłyby być na sztucznie wytworzonej ludzkiej skórze, nie na ciałach zwierząt. Miejsce czwarte: cukrzyca Nakłonienie komórek trzustki myszy do prawidłowej produkcji insuliny w cukrzycy typu I dzięki komórkom macierzystym z powodzeniem udało się naukowcom z Tulane University w Nowym Orleanie. Wyniki przeprowadzonego eksperymentu okazały się pomyślne, już po trzech tygodniach leczenia zniszczone komórki trzustki dzięki komórkom macierzystym ulegały regeneracji a stężenie glukozy we krwi znacznie się zmniejszyło. Miejsce trzecie: syntetyczna tchawica Pierwsza w historii syntetyczna tchawica pokryta komórkami macierzystymi zapewniła udany przeszczep ”„Pistolet” Międzynarodowy zespół naukowców dokonał w Sztokholmie pierwszego w historii przeszczepu syntetycznej tchawicy pokrytej komórkami macierzystymi pacjenta. Tchawica została wykonana ze specjalnego materiału nowej generacji zawierającego miliony maleńkich otworów, w których mogą rosnąć żywe komórki. Następnie tchawicę pokryto komórkami macierzystymi pac jęta pobranymi z jego szpiku kostnego i umieszczono w specjalnym bioreaktorze. Przed wszczepieniem, wnętrze tchawicy pokryto płatkami nabłonka pobranymi z jamy nosowej pacjenta, dzięki czemu nowy narząd będzie w pełni podobny do zwykłej tchawicy. Przeszczep się, udał a pacjent odetchnął z ulgą nową tchawicą. Miejsce drugie: komórki mózgu wykonane ze skóry Szwedzki zespół naukowców najpierw konwertuje komórki skóry pobrane od pacjenta w komórki tkanki nerwowej, a następnie różnicuje je w specjalistyczne komórki produkujące dopaminę. Następnym krokiem jest wszczepienie komórek produkujących dopaminę pacjentom cierpiącym na chorobę Parkinsona. Miejsce pierwsze: zęby na szczycie nerek Naukowcy z Uniwersytetu w Tokio z powodzeniem pobrali komórki embrionalne i wszczepili je pod błonę otaczającą nerki dorosłej myszy. Dwa miesiące później komórki rozwinęły się w zęby posiadające przyzębie, czyli włókno, które łączy ząb z kością. Przeszczepione do szczęki myszy w ciągu trzydziestu dni wytworzyły naczynia krwionośne i nerwy otaczające przeszczep. Uważam, że posiadanie nowych, zdrowych ząbków warte jest hodowli nawet w nerkach. Niestety na nowe, własne zęby będziemy musieli jeszcze trochę poczekać. Przeczczepy zębów utworzonych przez komórki macierzyste zdają się być niewykluczone w przyszłości Przykładów zastosowania komórek macierzystych jest tyle, ile potrzeb każdego człowieka, ile chorób, ile dysfunkcji, ile marzeń o zdrowych, nowych częściach ciała. Przyszłość medycyny zależy od zdefiniowania, w którym miejscu kończy się pojęcie komórek embrionalnych a zaczyna pojęcie osoby. Unormowanie definicji etycznych zdaje się być paląca potrzebą w terapiach komórkami macierzystymi i stanowi temat do szerszej dyskusji. Mam jednak nadzieję, że pomimo wątpliwości etycznych oswoimy się powoli z możliwościami komórek macierzystych. Dagmara Holm