docVOMs nowym markerem nieswoistych zapaleń jelit,Efektywniej
download 
Reklamacja Transkrypt
VOMs nowym markerem nieswoistych zapaleń jelit,Efektywniej
Przewidywanie procesu starzenia Naukowcy z University of Georgia wykazali istnienie nowego sposobu genetycznej regulacji starzenia się, w którą zaangażowany jest czynnik wzrostu i różnicowania 11 (ang. growth differentiation factor 11, GDF 11). Już we wcześniejszych badaniach udowodniono, że poziom GDF 11 obniża się wraz z upływem czasu, a przywrócenie jego wcześniejszego poziomu odwraca proces starzenia w układzie sercowonaczyniowym u myszy oraz prowadzi do odmłodzenia mięśni i mózgu. Najnowsze badania potwierdziły związek obniżenia stężenia GDF 11 we krwi z przerostem mięśnia sercowego i wskazały na wiek średni jako czas największego spadku czynnika. GDF 11 może posłużyć jako nowy czynnik predykcyjny średniej długości życia ssaków. Badaniom poddano myszy dwóch szczepów wsobnych: C57BL/6J (B6) oraz BALB/cByJ (BALB). Myszy B6 żyły dłużej i miały znacznie wyższy poziom GDF 11 w porównaniu do myszy BALB. Dodatkowo przebadano 22 różne genetycznie szczepy wsobne myszy porównując poziom czynnika wzrostu i różnicowania 11 z długością przeżycia osobników. Eksperyment potwierdził wcześniejssze wyniki, ujawniając znaczny spadek GDF 11 w wieku średnim. Ustalono, że 74,52% różnic w poziomie badanego czynnika miało podłoże genetyczne. Jak dotąd wiedza na temat kontroli GDF 11 była niewielka. Nie poznano także skutków naturalnej różnorodności genetycznej GDF 11. Dzięki mapowaniu genowemu zespół zidentyfikował 7 genów – kandydatów, które mogą określać poziom GDF 11 we krwi. Ponadto po raz pierwszy wskazano na dziedziczność wysokiego poziomu GDF 11. GDF 11 może posłużyć jako nowy czynnik predykcyjny średniej długości życia ssaków Źródło freeimages.com, autor shadman ahmed Poczyniono kolejny krok, aby odpowiedzieć na pytanie dlaczego się starzejemy i jakie mechanizmy kryją się za tym procesem. Jest to z pewnością ważny kawałek układanki genetyki starzenia się. Kolejne badania kierują się ku ustaleniu dlaczego poziom czynnika wzrostu i różnicowania 11 spada wraz z wiekiem i czy można tą wiedzę wykorzystać w zapobieganiu różnym chorobom. *** GDF 11 jest członkiem nadrodziny białek transformującego czynnika wzrostu β (ang. transforming growth factor β, TGF-β), do której należą także aktywina, inhibina, inne białka morfogenetyczne kości czy AMH. GDF 11 znany jest także jako białko morfogenetyczne kości 11 (ang. bone morphogenetic protein 11, BMP-11). Czynnik ten działa jak cytokina. W roku 2014 został on ogłoszony „czynnikiem anty-starzeniowym”, niemniej jednak jego związek z procesem starzenia pozostawał wciąż niejasny [2,3]. mgr Agnieszka Helis, diagnosta laboratoryjny Piśmiennictwo: 1. Zhou Y. et al. Circulating Concentrations of Growth Differentiation Factor 11 Are Heritable and Correlate With Life Span. J Gerontol A Biol Sci Med Sc., 16 Jan 2016. 2. Sinha M. et al. Restoring systemic GDF11 levels reverses age-related dysfunction in mouse skeletal muscle. Science, 2014; 344, 6184: 649–652. 3. Katsimpardi L. et al. Vascular and neurogenic rejuvenation of the aging mouse brain by young systemic factors. Science, 2014; 344, 6184: 630–634. VOMs nowym markerem nieswoistych zapaleń jelit Etiologia nieswoistych zapaleń jelit jest nieznana. Sugeruje się, że ważną rolę w patogenezie tej grupy chorób odgrywa dysbioza przewodu pokarmowego. To zjawisko może wpływać na zmiany składu i proporcji lotnych organicznych metabolitów kałowych (VOMs). Ostatnio nastąpił wzrost zainteresowania nieinwazyjnymi biomarkerami, które mogą być przydatne w ocenie aktywności chorób jelit i ich różnicowaniu. Bada się metabolity w kale, moczu, krwi oraz błonach śluzowych pacjentów i próbuje wykazać ich przydatność jako parametrów w nowej, nieinwazyjnej diagnostyce i monitorowaniu osób z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego i chorobą Leśniewskiego- Crohna. VOMs to sybstancje chemiczne, które powstają w trakcie przemiany materii. W ich skład wchodzą m.in.: estry, ketony, aldehydy, kwasy, alkohole i alkany. Za pomocą chromatografii gazowej, a następnie spektrometrii mas, opracowano profile VOMs, które umożliwiają zrozumienie zmian w ludzkich reakcjach metabolicznych w stanach fizjologii i patologii. Istnieje coraz więcej dowodów, że zmiany składu VOMs w kale odzwierciedlają zaburzenia gastroenterologiczne i mogą dostarczyć informacji diagnostycznych o stanie jelit. Różnice w występowaniu w kale kwasów organicznych, alkoholi i estrów są powiązane ze zmianami trawienia i wchłaniania produktów dietetycznych, ale również mogą być spowodowane zmienionym składem jelitowej flory bakteryjnej, z uwagi na jej rolę w procesie fermentacji. Dysbioza w układzie pokarmowym wpływa na profil VOMs. Badania wskazały na zmiany występowania estrów w kale, a w szczególności zmniejszenie ilości estrów metylowych u pacjentów z aktywną chorobą Crohna i wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego w porównaniu z grupą osób zdrowych. Ponadto ujawniono różnice we wzorze VOMs na różnych etapach obu schorzeń. Ilości alkanów, zwłaszcza pentanu, butanu, etanu i propanu okazały się być podwyższone w porównaniu z grupą kontrolną. Dodatkowo analizując metabolity w moczu stwierdzono, że pochodne aminokwasów i kwasów trikarboksylowych mogą pomóc rozróżnić pacjentów z chorobami zapalnymi jelit od osób zdrowych. GDF 11 może posłużyć jako nowy czynnik predykcyjny średniej długości życia ssaków Źródło freeimages.com, autor shadman ahmed Wszystkie te badania otworzyły obiecującą dyskusję na temat klinicznego znaczenia metabolitów w diagnostyce i monitorowaniu zapaleń jelit. Podkreśla się rolę mikrobiomu jelitowego, a w szczególności grzybów, w patogenezie choroby Leśniewskiego-Crohna i wrzodziejącego zapalenia jelia grubego. Dalsze zrozumienie VOMs może prowadzić do opracowania szybkich i prostych testów diagnostycznych. Piśmiennictwo: Ahmed I et al.: Investigation of faecal volatile organic metabolites as novel diagnostic biomarkers in inflammatory bowel disease. Aliment Pharmacol Ther, 2016; 43: 596-611. Efektywniej drukujemy tkanki Naukowcy zaprezentowali nowatorską technikę służącą do drukowania tkanek i organów (ang. integrated tissue–organ printer, ITOP), dzięki której uzyskali stabilne, odpowiednie wielkościowo dla zastosowania u ludzi, konstrukcje tkankowe o dowolnie wybranym kształcie. Współczesna bioinżynieria stoi przed dużym wyzwaniem jakim jest tworzenie trójwymiarowych, unaczynionych struktur, które mogą zostać wykorzystane w praktyce klinicznej. Aktualnie drukarki 3D nie są w stanie wytworzyć ludzkich tkanek i organów, które są wystarczająco stabilne, aby mogły być użyte w transplantologii. Opracowano w tym celu specjalną technologię drukowania – ITOP. Możliwości ITOP zaprezentowano drukując kość żuchwową, kość sklepienia czaszki, chrząstkę oraz mięsień szkieletowy. Zaprojektowaną drukarkę cechuje przede wszystkim stabilność, osiągnięta poprzez połączenie hydrożeli, zawierających komórki określonych tkanek, razem z biodegradowalnymi polimerami. Powstają zintegrowane, wcześniej ustalone schematy struktur, zakotwiczone na hydrożelach. Uzyskanie odpowiedniego kształtu jest możliwe dzięki technikom informatycznym – dane kliniczne o uszkodzonym narządzie są przedstawiane w postaci modelu komputerowego i przekazywane drukarce, która rozprowadza komórki w odpowiednie lokalizacje. Uzyskane w ten sposób trójwymiarowe struktury zawierają mikro-kanały, które działają na zasadzie gąbki – pozwalają na dostarczanie wody i składników odżywczych po transplantacji. Dzięki nim wydrukowane układy przeżywają do momentu wytworzenia przez nie systemu naczyń krwionośnych. Zespół dr Atala użył ITOP do produkcji struktur ucha, które przeszczepiono myszy. Rezultatem było uformowanie tkanki chrzęstnej oraz naczyń krwionośnych po 2 miesiącach od transplantacji. Podobne rezultaty osiągnięto w badaniach eksperymentalnych w przypadku kości żuchwy – po 5 miesiącach, oraz mięśni – po 2 tygodniach. GDF 11 może posłużyć jako nowy czynnik predykcyjny średniej długości życia ssaków Źródło freeimages.com, autor shadman ahmed Możliwości ITOP, przy równoczesnym wykorzystaniu dostępnych narzędzi diagnostyki takich jak tomografia komputerowa i rezonans magnetyczny, są bardzo szerokie – od rekonstrukcji brakujących elementów kości po tworzenie tkanek miękkich. I mimo faktu, że technologia wymaga wciąż dopracowania, jesteśmy coraz bliżej wyznaczonego celu. *** Już na wcześniejszym etapie badań, bo w 2011 roku, Anthony Atala – jeden z liderów badań w tym kierunku- tłumaczył możliwości jakie daje opracowanie technologii drukowania organów (od 7 minuty filmu): mgr Agnieszka Helis, diagnosta laboratoryjny Piśmiennictwo: Kang HW. et al. A 3D bioprinting system to produce human-scale tissue constructs with structural integrity. Nature Biotechnology, 15 Feb 2016. Cystatyna C jako marker oceniający filtrację kłębuszkową Wiarygodna i rzetelna ocena funkcji nerek stanowi jeden z najważniejszych kierunków w diagnostyce. Szacuje się, że w Polsce przewlekła choroba nerek (PChN) może dotyczyć 4 mln osób. Wydłużenie średniej długości życia, jak i powszechne występowanie chorób cywilizacyjnych, takich jak cukrzyca, nadciśnienie tętnicze, miażdżyca, powodują wzrost częstości występowania niewydolności omawianego narządu [1,3]. Ostre uszkodzenie nerek jest obarczone dużą śmiertelnością i wymaga szybkiej diagnostyki. Również u dzieci poważne schorzenia nerek mogą przebiegać bez charakterystycznych objawów, dlatego zdarza się, że są wykrywane zbyt późno, kiedy konieczny jest już przeszczep nerki lub dializoterapia [2]. Parametrem laboratoryjnym stosowanym do oceny funkcji nerek jest wskaźnik przesączania kłębuszkowego GFR (ang. Glomerular Filtration Rate). Wskazuje on na zdolność tego narządu do oczyszczania osocza w jednostce czasu. Stężenie kreatyniny w surowicy jest najczęściej stosowanym w diagnostyce parametrem, odzwierciedlającym GFR, którego poziom ujemnie koreluje z wielkością przesączania kłębuszkowego. Podwyższone stężenie kreatyniny w surowicy wiąże się z pogorszeniem funkcji nerek [4,5]. Wykorzystanie kreatyniny w ocenie funkcji nerek ma jedynie przybliżoną wartość diagnostyczną. Korelacja poziomu kreatyniny w surowicy z wydolnością nefronów jest zależna od wielu czynników. Na stężenie kreatyniny wpływa wiek (wyższe wartości u ludzi młodych), płeć (wyższe u mężczyzn), masa mięśniowa, masa ciała, dieta (spożywanie pokarmów wysokobiałkowych powoduje wzrost o ok. 10%), aktywność fizyczna oraz rasa (wyższe stężenie u ludzi rasy białej) [1,5]. Spore ograniczenia w zastosowaniu kreatyniny napotykamy u pacjentów z żółtaczką oraz u noworodków, u których współistniejąca hiperbilirubinemia ujemnie interferuje z poziomem kreatyniny. U noworodków w pierwszych dniach życia poziom kreatyniny w surowicy odzwierciedla stężenie we krwi matki, ponieważ związek ten swobodnie przechodzi przez łożysko [2]. Aby zwiększyć dokładność oceny przesączania kłębuszkowego na podstawie pomiaru kreatyniny opracowano szereg wzorów antropometrycznych, które pozwalają ograniczyć wpływ czynników pozanerkowych. Najczęściej stosuje się wzory według Cockcrofta i Gaulta, MDRD (ang. Modification of Diet in Renal Disease) oraz wzór Schwartza dla dzieci do obliczania szacowanego GFR (ang. estimate GFR). Mimo że wzory te umożliwiły znaczny postęp w diagnostyce nefrologicznej, to szacowanie filtracji nerkowej za ich pomocą nie jest wolne od ograniczeń [4,6]. Tabela 1. Równania empiryczne stosowane do szacowania GFR [1] Równanie MDRD jest to wskaźnik mało dokładny u ludzi starszych i u osób o granicznych wartościach BMI (otyłych lub z niedowagą). Wzory MDRD nie doszacowują eGFR u ludzi dobrze umięśnionych lub stosujących dietę bogatą w białko, u których stężenie kreatyniny w surowicy jest wyższe. Natomiast u pacjentów o niskiej masie mięśniowej (osoby w podeszłym wieku lub przewlekle chorzy) na podstawie równania MDRD uzyskujemy fałszywie zawyżone wyniki eGFR. Ograniczenia w interpretacji oznaczeń kreatyniny powodują wzrost zapotrzebowania na bardziej wiarygodny wskaźnik oceny funkcji nerek. Prawdopodobnie taką rolę może pełnić cystatyna C. Cystatyna C to drobnocząsteczkowe białko, składające się z jednego łańcucha polipeptydowego. Jest ona wydzielana do krwi w jednakowym tempie przez wszystkie komórki jądrzaste, dlatego jej zawartość w organizmie jest stała [1,6]. Cystatyna C z racji swojej niskiej masy cząsteczkowej ulega przefiltrowaniu w kłębuszkach nerkowych w 98%. W dalszych częściach nefronu jest niemal w całości resorbowana i w prawidłowym moczu występuje w minimalnych ilościach, a jedynie w niewielkim stopniu jest usuwana z organizmu drogą pozanerkową [2,6]. Duże znaczenie przypisuje się cystatynie C w diagnostyce PChN w stadium przedklinicznym oraz w umiarkowanej niewydolności nerek. Istotnym faktem, potwierdzającym użyteczność pomiaru cystatyny C w diagnostyce nefrologicznej, jest jej wysoka czułość (81%). Jest więc ona czulszym wskaźnikiem niewielkich zmian w nefronach niż oznaczanie kreatyniny, której czułość wynosi 69%, a znamienny wzrost poziomu kreatyniny następuje dopiero, gdy GFR obniży się do około połowy wartości prawidłowej [1]. Dużą zaletą cystatyny C jest brak istotnej zależności między jej stężeniem a czynnikami osobniczymi oraz dietą. Względna niezależność poziomu omawianego białka od masy mięśniowej czyni z niego dobry marker oceny funkcji nerek u dzieci. Cystatyna C jest lepszym od kreatyniny wskaźnikiem oceny GFR u noworodków z uwagi na brak interferencji z bilirubiną, a także fakt, że nie przechodzi ona przez barierę łożyskową [5]. Poziom cystatyny C w surowicy jest zależny od wieku, a ustalone wartości referencyjne mieszczą się w granicach 0,53-0,92 mg/L (dla dorosłych poniżej 50. roku życia) [5]. Stężenie tego białka jest kilkukrotnie wyższe u noworodków i niemowląt, niż u ludzi dorosłych i wyrównuje się dopiero po drugim roku życia. Obserwuje się stopniowy wzrost poziomu cystatyny C u osób po 50. roku życia [2,6]. Poza stanami z niedoczynnością nerek podwyższone stężenie cystatyny C występuje w chorobach nowowtworowych oraz w gorączce reumatycznej. Co więcej, nadczynność tarczycy oraz terapia glikokortykosteroidami odwracalnie zwiększają stężenie cystatyny C, natomiast niedoczynność tarczycy i terapia cyklosporyną obniżają jej poziom [1,3]. GDF 11 może posłużyć jako nowy czynnik predykcyjny średniej długości życia ssaków Źródło freeimages.com, autor shadman ahmed Cystatyna C pomimo pewnych ograniczeń wydaje się być lepszym wskaźnikiem oceny pracy nerek niż kreatynina. Jedną z największych korzyści jest wzrost jej stężenia już przy bardzo nieznacznej redukcji filtracji kłębuszkowej oraz niewielki wpływ na jej poziom czynników pozanerkowych. Niestety oznaczanie cystatyny C nadal nie wchodzi w skład ogólnie przyjętych procedur rutynowej diagnostyki. Obecnie największym ograniczeniem w rozpowszechnieniu tego badania jest cena, która około 10-krotnie przewyższa koszty związane z oznaczeniem kreatyniny. Należy jednak pamiętać, że niejednokrotnie szybka i trafna diagnoza, pozwala uniknąć również kosztownego i obciążającego dla pacjenta leczenia nerkozastępczego. Piśmiennictwo: 1. Imiela J., Lewandowicz A. Cystatyna C w diagnostyce przewlekłej choroby nerek. Nefrol Dial Pol, 2007; 11: 126-132. 2. Konopska B., Grzebyk E., Warwas M. Postępy badań nad użytecznością oznaczania cystatyny C u dzieci. Diagn Lab, 2013; 49, 1: 39-47. 3. Sodolska M., Walczak K., Krysicka A. i wsp. Użyteczność cystatyny C w ocenie funkcji nerek u osób po 65. roku życia bez cukrzycy. Geront Pol, 2010; 18, 3: 120-127. 4. Skalska A., Klimek E. Przydatność cystatyny C jako markera funkcji nerek u osób w starszym wieku. Geront Pol, 2006; 14, 2: 91-97. 5. Ciach E., Bobilewicz D. Zastosowanie stężenia cystatyny C w ocenie filtracji kłębuszkowej u dzieci i ludzi starszych. Diagn Lab, 2012; 48, 4: 423-431. 6. Rozentryt P. Cystatyna C – co wiemy w roku 2008. LabForum, grudzień 2008: 3-6. Poradnik: Optymalizacja reakcji PCR. Manipulowanie stężeniami i programem termocyklera Jak przeprowadzić „optymalizację” reakcji PCR? Co zmienić w metodyce, by pozbyć się produktów niespecyficznych? Jak poprawić plon reakcji? Od czego zacząć? Czego unikać? Dziś zwiększamy tempo, starając się już nie tylko otrzymać produkt, ale dopracować amplifikację do perfekcji poprzez różne zabiegi chemiczne i fizyczne. Manipulowanie stężeniami i programem termocyklera W poprzednich częściach pisaliśmy o podstawach. O tym, jak otrzymać produkt. Jednakże kinetyka reakcji jest często równie ważna jak sam efekt w postaci obecności prążka na żelu. Co jeszcze możemy zrobić, by poprawić wydajność amplifikacji? A. Zmieniamy stężenia starterów – jeżeli na żelu po PCR widzimy na wysokości poniżej 25-5o pz prążek, świadczy to o zbyt dużej ilości starterów dodanych do PCR lub o słabej amplifikacji i tworzeniu par primer-dimer (czyli startery się „kleją” same do siebie i amplifikują się zamiast matrycy!). Pary primer-dimer możemy wyrugować podwyższając temperaturę annealingu, zaś słabą amplifikację powinniśmy poprawić albo przez zmianę stężeń MgCl2, albo inne modyfikacje omówione w częściach I-II. Jeżeli nie widzimy w ogóle starterów na żelu, możemy zaryzykować podwyższenie ich stężenia, uważając by nie przesadzić. Może to pomóc zwiększyć plon amplifikacji lub nie, warto jednak spróbować (byle nie doprowadzić do przeładowania starterami, widocznego na żelu). Co jeszcze możemy zrobić ze starterami? Może się okazać że różnią się one długością lub temperaturą annealingu,wtedy możemy zrównoważyć te różnice, zwiększając stężenie tego z nich, który jest krótszy i ma niższą temperaturę topnienia. Jest to stosowane najczęściej w reakcjach multiplex, w których poszczególne pary starterów wchodzą ze sobą w interakcje i często może być potrzebna taka ingerencja. B. Zwiększamy ilość dNTP – raczej rzadko stosowany zabieg, może pomóc poprzez zmianę siły jonowej roztworu. Nie należy dodawać więcej niż 2-krotnie większej dawki dNTP niż zalecana przez producenta. bo to już w niczym nie może pomóc. C. Zatężanie buforu reakcyjnego – metoda wykorzystywana czasami dla amplifikacji w multiplexie. Wiele polimeraz toleruje zwiększenie stężenia buforu reakcyjnego od 1,1x do nawet 2x. Wyższa siła jonowa rzekomo pomaga w amplifikacji na krótkich primerach i w reakcjach multiplex. Przy użyciu mojego zestawu do PCR nie widziałam różnic w amplifikacji wielu różnych matryc po zatężeniu buforu, ale wg autorów licznych publikacji (m.in. tej z Biotechniques) to może zadziałać. D. Ilość matrycy – zwykle rozsądną minimalną ilością DNA dodawaną do reakcji PCR jest 10ng. Poniżej tej ilości da się wciąż otrzymać wyraźny produkt, jednak podczas wstępnego dopracowywania warunków lepiej mieć pewność, że zbyt mała ilość matrycy nie zakłóca przebiegu reakcji. Oczywiście matryca powinna być wolna od zanieczyszczeń organicznych i soli, najlepiej sprawdzona uprzednio w innej reakcji PCR i/lub oceniona spektrofotometrycznie pod kątem czystości i stężenia. GDF 11 może posłużyć jako nowy czynnik predykcyjny średniej długości życia ssaków Źródło freeimages.com, autor shadman ahmed Co do cDNA nie ma tak precyzyjnych wytycznych, amplifikacja zależy w bardzo dużym stopniu od rodzaju amplifikowanej matrycy RNA- czy jest to gen wysokokopijny, czy też niskokopijny? Czy amplifikujemy koniec 3′ czy też 5′ transkryptu? Czy odwrotna transkrypcja była wykonana na oligo-dT, na heksamerach,czy też na starterze specyficznym? Jakiego zestawu użyliśmy do RT? Czasami brak produktu RT-PCR może świadczyć nie o braku amplifikacji, ale o bardzo niskiej ekspresji amplifikowanego genu w danej próbce, albo też o degradacji/zanieczyszczeniu matrycy. Jeśli chodzi o ilość cDNA poddawaną amplifikacji, to starajmy się korzystać (w przeliczeniu na RNA użyte do reakcji RT) z co najmniej 50ng RNA (dla przykładu może to być 1µl cDNA, jeżeli do 20µl reakcji RT dodane było 1000ng RNA, bo 1000/20=50). Jeżeli nie jesteśmy pewni, czy w naszej próbce znajduje się mało czy dużo kopii amplifikowanego cDNA, możemy w niektórych przypadkach bardziej znanych organizmów posiłkować się profilami ekspresji genów, dostępnymi np.w bazie GEO lub TiGER. Warto pamiętać jeszcze o jednym szczególe: wiele genów posiada kilka izoform tego samego genu ( alternatywny splicing!). Dlatego przed wyrzuceniem starterów podejrzanych o niespecyficzna amplifikację sprawdźcie, czy dodatkowe produkty to nie warianty splicingowe! E. Program amplifikacji: czas i temperatura (szczególnie annealingu) mają znaczenie dla wydajności amplifikacji. Niestety tak jak w przypadku składników mieszaniny reakcyjnej, dla każdej matrycy idealne warunki amplifikacji trzeba wyznaczyć empirycznie. Generalnie programy PCR dzielimy na 2- i 3-etapowe. Dwuetapowe używane są zwykle w reakcjach qRT-PCR, ale nic nie stoi na przeszkodzie, by stosować je także w konwencjonalnym PCR. Wówczas naprzemiennie stosuje się temperaturę annealingu (zwykle ok. 60 stopni) i denaturację (94-95 stopni). Programy trójstopniowe pomiędzy annealingiem a denaturacją zawierają etap elongacji w optimum termicznym enzymu, ok. 72 stopni. Warto wspomnieć także o drugim kluczowym dla reakcji PCR elemencie: o denaturacji wstępnej, która w przypadku enzymów rekombinowanych typu HotStart jest niezbędna dla aktywacji polimerazy. Ten etap może być zasadniczo pominięty dla enzymów nierekombinowanych (stosuje się zwykle tylko krótką, np. 2-minutową denaturację w 94 stopniach). Dla enzymów HotStart programujemy cykler na dłuższą denaturację wstępną zgodnie z instrukcją producenta, zwykle na 5-15 minut w temperaturze 95 stopni. Oczywiście manipulowanie temperaturą nie wyczerpuje możliwości modyfikowania przebiegu reakcji. Możemy np. próbować wydłużać czas annaelingu i/lub elongacji. Bardzo skrajnym przykładem takiego postępowania jest tzw. rapid PCR. Ten wariant PCR polega na zerosekundowych (sic!), naprzemiennych etapach denaturacji (95-98 stopni) i annealingu (50-65 stopni) w namnażaniu krótkich (<100pz) amplikonów. W rezultacie cała reakcja PCR może trwać zaledwie kwadrans i dawać całkiem ładny profil amplifikacji! (drobna uwaga: większość zwykłych termocyklerów nie ma możliwości technicznych, by oscylować pomiędzy temperaturą 50 stopni i 98 stopni w odpowiednich interwałach czasowych, więc takie reakcje prowadzi się w termocyklerach do qRT-PCR) Kolejną ciekawą modyfikacją programu reakcji jest stosowanie tzw. „touchdown PCR„. Jest to ciekawa propozycja szczególnie dla osób, które chcą optymalizować multiplex PCR. Stosujemy go jeżeli: -mamy w mieszaninie reakcyjnej 2 pary starterów, z których jedna amplifikuje się preferencyjnie w wyższej temperaturze, a druga w niższej, -gdy dana para starterów tworzy pary primer-dimer -gdy w reakcji tworzą się oprócz produktu głównego także produkty niespecyficzne Tradycyjnie w tych przypadkach możemy wybierać w kwestii temperatury amplifikacji: albo amplifikujemy z gorszą wydajnością w wyższej temperaturze, albo godzimy się na niespecyficzną amplifikację/powstawanie dimerów starterów/nierówną amplifikację w multiplexie w niższej temperaturze. Wyjściem pośrednim, niejako kompromisem jest sztuczka z „opadającym PCR”. Idea jest prosta: z każdym cyklem temperatura annealingu obniża się o zadeklarowaną ilość stopni celcjusza. Wobec tego w początkowych cyklach amplifikacja jest gorsza (bo temperatura wyższa niż optimum), ale faworyzowany jest wyłącznie specyficzny produkt. W kolejnych cyklach warunki amplifikacji są coraz łagodniejsze, dążą do optimum, ale ilość specyficznego produktu wygenerowanego w pierwszych cyklach w wyższej temperaturze jest na tyle duża, że ma on przewagę amplifikacji nad wszelkimi „śmieciami”, które mogłyby z nim konkurować, o ile nie zostałby zastosowany „touchdown”. Tym samym pomagamy żądanemu amplikonowi „wybić się” w tłumie niespecyficznych produktów reakcji. Jeszcze inną, interesującą modyfikacją programu PCR jest „pomostowanie” annealingu i elongacji (tzw. „ramp-PCR„). Polega to w dużym skrócie na powolnym podwyższaniu temperatury annealingu do temperatury elongacji. Wówczas nie deklarujemy czasu trwania etapu annealingu, za to wyznaczamy jak „stromy” ma być pomost, np.możemy zastosować „ramp” od 56 stopni do 72 stopni ze wzrostem temperatury co 1 sekundę o 0,1 stopnia albo o wiele szybszy, jeżeli będziemy zwiększać temperaturę o 0,5 stopień. Parametr „ramp” wpisywany jest zwykle do programu termocyklera jako %. Co nam daje pomostowanie w PCR? Przede wszystkim może poprawić amplifikację specyficznego produktu, szczególnie dla primerów o bardzo różnej temperaturze annealingu. Są także matryce, które cechują się sekwencją repetytywną. Na takich sekwencjach polimeraza lubi się „jąkać”, „mieć czkawkę” lub „ślizgać się” (takie nazwy potoczne funkcjonują w różnych laboratoriach), tworząc niespecyficzne produkty o kilka par zasad mniejsze lub większe niż produkt główny. Jest to bolączką np. genotypowania polimorfizmu STR w kryminalistyce. Pomostowanie pomaga pozbyć się tych „zająknięć” (ang. „stuttter”), co jest kluczowe dla analiz sądowych. Poniżej przedstawiamy przykład takiego właśnie „zająknięcia”. Rycina 1: Zjawisko „stutter” powoduje tworzenie się małych ilości produktów niespecyficznych o obniżonej lub (rzadko) podwyższonej długości w stosunku do właściwego amplikonu. W tym przypadku jest to zanieczyszczenie o niewielkim znaczeniu, niedopracowana reakcja PCR może jednak spowodować „stutter” obciążający nawet o ponad 20% produkt amplifikacji! Źródło ryciny. Tym oto sposobem dobrnęliśmy do końca części trzeciej. W ostatnim odcinku zaprezentujemy chemiczne dodatki, które pomogą stopić trudne matryce, bogate w pary GC, podsumujemy też cały cykl artykułów. Dziś nie pozostaje mi już nic innego, jak życzyć Wam dalszych udanych optymalizacji. Piśmiennictwo: Doświadczenia własne Nanotechnologia w diagnostyce nowotworów Naukowcy z Wake Forest Baptist Medical Center wynaleźli nową technologię, która wykrywa molekularne markery różnych chorób. Odkrycie może stać się badaniem pierwszego rzutu w nieinwazyjnej diagnostyce szerokiej gamy schorzeń i czynników etiologicznych – od nowotworów po wirus Ebola. Biomarkery microRNA od lat pozostają w centrum zainteresowania naukowców. Problemem jest jednak ich wykrywanie, ponieważ są tak krótkie, że wiele dostępnych technologii ma trudności z prawidłową identyfikacją. Test oparty jest na membranie z nanoporami służącej do identyfikacji specyficznych sekwencji w roztworze. Autorzy pokazują, że hybrydyzacja docelowych sekwencji kwasów nukleinowych za pomocą syntetycznych molekuł pozwala z wysoką wydajnością na rozróżnienie pomiędzy dwuniciową a jednonicową strukturą. Zastosowana nanotechnologia pozwala na określenie specyficznej docelowej sekwencji kwasu nukleinowego, znajdującej się wśród wielu innych sekwencji oraz daje możliwość jej oceny ilościowej dzięki sygnałom elektrycznym. Kiedy poszukiwana sekwencja znajduje się w mieszaninie, dochodzi do utworzenia podwójnej helisy z dostarczonym materiałem i widzimy wyraźny sygnał. Liczebność sygnałów określa ilość sekwencji. Stosując nanotechnologię do oznaczenia jednego konkretnego microRNA (miR155) powiązanego z rakiem płuc u ludzi udowodniono, że wykorzystanie tej technologii może pomóc efektywnie zidentyfikować specyficzne sekwencje znajdujące się w otoczeniu mieszaniny oligonukleotydów, Kolejnym krokiem będzie poszerzenie zakresu obserwacji o badania kliniczne na próbkach krwi, tkanek lub moczu. Główny autor badań, dr Adam R. Hall, posiada patent tymczasowy na opracowaną technologię. GDF 11 może posłużyć jako nowy czynnik predykcyjny średniej długości życia ssaków Źródło freeimages.com, autor shadman ahmed Detekcja i ilościowe określenie krótkich sekwencji kwasów nukleinowych ma wiele potencjalnych zastosowań w różnych procesach biologicznych, a także w monitorowaniu powstawania i postępu wielu chorób. mgr Agnieszka Helis, diagnosta laboratoryjny Piśmiennictwo: Zahid OK. et al. Sequence-Specific Recognition of MicroRNAs and Other Short Nucleic Acids with Solid-State Nanopores. Nano Lett., 29 Jan 2016. Czy wirus Zika zapuka do naszych drzwi? Oczy ludzi z całego świata zwrócone są w kierunku Ameryki, gdzie z pozoru mało szkodliwy wirus Zika zbiera straszne żniwo wśród noworodków. Aktualna sytuacja to brak szczepionki przeciwko wirusowi. Brak jest także lekarstwa. Powaga problemu wywołała ogólnoświatowe poruszenie. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) oraz Pan American Health Organization (PAHO) zareagowały natychmiast, wydając szereg zaleceń związanych m.in. z ograniczeniem populacji komarów przenoszących wirusa, kampaniami informacyjnymi, zaleceniami dla osób podróżujących, przyspieszyły także prace badawcze nad szczepionką oraz wydały oświadczenie o zdrowiu publicznym. Prasa wręcz wrze o skutkach zakażenia wirusem, a naukowcy i instytucje kontroli epidemiologicznych próbują znaleźć najszybsze i najskuteczniejsze rozwiązanie problemu. Stosunkowo mało wiemy o wirusie Zika w porównaniu do wiedzy na temat innych patogenów przenoszonych przez komary. Wiemy, że nie ma szczepionki ani skutecznych leków przeciwwirusowych. Wiemy, że możemy zapobiegać przez stosowanie repelentów i unikanie ukąszeń komarów. Gdzie występuje wirus? O wirusie wiemy już od 1947 roku, kiedy pojawił się w lasach tropikalnych Zika w Ugandzie pierwszy przypadek. Niemniej jednak, udokumentowana epidemia wybuchła dopiero w 2007 roku w Azji Południowej i regionie Pacyfiku. Począwszy od 2013 roku pojawiły się kolejne epidemie – we wschodnim rejonie Pacyfiku, obu Amerykach i Afryce [1]. Na chwilę obecną wirusa nie wykryto w Polsce, ale pojawiły się pierwsze przesłanki ku temu – podejrzenie o przenoszenie wirusa przez inne gatunki komarów czy możliwość zakażenia drogą płciową. Największym problemem jest tu mobilność ludzi. Znane są już pierwsze przypadki zakażeń w Europie – w Danii, Szwecji, Hiszpanii i Wielkiej Brytanii – u osób które podróżowały do zagrożonych terenów [2,3,4]. Jak może dojść do zakażenia? Głównym wektorem wirusa są komary Aedes, które przenoszą także wirusy chikungunya, dengi oraz żółtej febry. Wirus Zika przenoszony jest przede wszystkim przez Aedes aegipti oraz Aedes albopictus. Pierwszy gatunek występuje w klimacie tropikalnym i subtropikalnym, nie będąc w stanie przetrwać niższych temperatur, drugi wykazuje zdolność hibernacji w niskich temperaturach. Naturalny cykl transmisji wirusa obejmuje jednak większość gatunków z rodzaju Aedes (A. furcifer, A. taylori, A. luteocephalus oraz A. africanus ) [1, 8]. Naukowcy z Brock University w St. Catharines pracują nad określeniem czy powszechnie występujący rodzaj komarów Culex może przenosić wirusa Zika. Aktualnie jest zbyt mało badań, aby z całą pewnością to potwierdzić. Komar ten przenosi wiele arbowirusów, pokrewnych wirusowi Zika. Culex zwykle przenoszą wirusy, których gospodarzem pośrednim są ptaki, podczas gdy w przypadku wirusa Zika są to ludzie. Badacze z Oswaldo Cruz Foundation in Recife, Pernambuco State twierdzą, że transmisja dzięki komarom Culex jest możliwa i prowadzą dogłębne badania w tym kierunku [2]. Przenoszenie Zika przez Culex nie wydaje się nieprawdopodobne. Już wcześniej zaobserwowano adaptacyjne zmiany genetyczne wirusa, łącząc brak glikozylacji w pozycji N154 białka otoczki z przystosowaniem się do Aedes dalzieli jako wektora i idącym za tym zwiększeniem zakaźności [8]. Komary tak, ale nie tylko…. Odnotowano przypadki zakażenia wirusem Zika drogą płciową i poprzez preparaty krwiopochodne. Transmisja drogą płciową jest niezwykle rzadka. Dotychczas zgłoszono trzy takie przypadki. I. W 2008 roku biolog Brian D. Foy, prowadzący wraz z Kevinem Kobylinskim badania nad malarią w Senegalu, wrócił do Kolorado, zarażając wirusem swoją żonę. U obydwojga pojawiły się podobne objawy w postaci wysypki, zmęczenia i bólu głowy. Pobrano wówczas od chorych krew na badania w kierunku chorób typowych dla Afryki Zachodniej: malarii, dengi i gorączki krwotocznej. Wszystkie testy wyszły negatywnie. Ich krew zamrożono z myślą o przyszłości, ponieważ infekcja, którą przeszli pozostała niewyjaśniona. Rok później Kobylinski wrócił do Senegalu, gdzie inny naukowiec zasugerował mu wirus Zika jako przyczynę zachorowania [4, 7]. II. W 2013 roku wykryto za pomocą odwrotnej transkrypcji real-time PCR wykryto wysoki poziom wirusa Zika w nasieniu 44-letniego mieszkańca Tahiti. Nie wiadomo jak długo wirus pozostawał w jego ciele, ale utrzymywał się w nasieniu nawet wtedy, gdy nie był już wykrywany we krwi. Obecność wirusa stwierdzono także w moczu pacjenta [3, 4]. III. Na początku stycznia 2016 roku osoba podróżująca z Wenezueli do Teksasu zaraziła swojego partnera seksualnego [4]. Zakażenie wirusem Zika poprzez preparaty krwiopochodne jest niezmiernie rzadkie, ale nie jest już abstrakcją. Na problem zwrócono uwagę podczas wybuchu epidemii w Polinezji w 2013 roku. W marcu 2015 roku został zainfekowany mężczyzna, który otrzymał krew zakażonego dawcy. Natomiast w kwietniu tego samego roku, po wielokrotnych przetoczeniach krwi, zainfekowano osobę z ranami postrzałowymi [3,11]. Jakie są objawy zakażenia? Zakażenie zwykle przebiega łagodnie. Pierwsze objawy pojawiają się kilka dni po zainfekowaniu i trwają od 2 do 7 dni. Wśród symptomów zakażenia wirusem Zika wymienia się wysypkę, bóle mięśni i stawów, zapalenie spojówek, gorączkę i ogólne zmęczenie. Aż 80% zarażonych nie wykazuje żadnych objawów [1, 5]. Skoro choroba ma łagodny przebieg to czego się boimy….? Boimy się komplikacji choroby, powiązano bowiem wirusa Zika ze wzrostem ilości przypadków syndromu Guillain-Barré (system immunologiczny atakuje układ nerwowy) oraz mikrocefalią (wada rozwojowa charakteryzująca się nienaturalnie małymi wymiarami czaszki). Trwają badania w tym kierunku [1,5]. Wiadomo jednak, że liczba dzieci urodzonych z mikrocefalią wzrosła 20-krotnie, odkąd po raz pierwszy w maju 2015 roku pojawił się w Brazylii wirus Zika [6]. Nasuwa się więc pytanie: Skoro wirus jest w Brazylii to czy przykładowa Pani Kowalska może się zarazić i urodzić dziecko z mikrocefalią? Tak, nie, być może. Odpowiedź nie jest jednoznaczna. Jest wciąż zbyt dużo niewiadomych. Żeby doszło do zakażenia Pani Kowalskiej musiałby nastąpić wyjątkowo niekorzystny zbieg okoliczności lub owa Pani wykazywałaby wysoce ryzykowne zachowanie, podróżując na tereny endemiczne. Pozostaje jeszcze niewyjaśniona kwestia komarów Culex, potwierdzenie powiązania mikrocefalii z wirusem, transmisja przez krew czy stosunek płciowy. Jak wykryć czy jestem zakażony? Aktualnie nie ma żadnego komercyjnego testu na wirus Zika. W celu potwierdzenia infekcji pobiera się krew pacjenta w pierwszym tygodniu trwania infekcji i wysyła do specjalistycznych laboratoriów wykonujących badania metodami biologii molekularnej. Algorytm obejmujący sposób pobierania i badania próbek opisuje CDC w specjalnych zaleceniach. Krew na badania serologiczne metodą ELISA powinna zostać pobrana ≥4 dnia od wystąpienia objawów. Należy jednak pamiętać, że poziom specyficznego IgM może być niewykrywalny nawet po 7 dniach od zachorowania. Warto także zwrócić uwagę na pokrewieństwo z wirusem dengi czy gorączki krwotocznej, które może powodować wystąpienie reakcji krzyżowych. Pozytywne wyniki testu ELISA są potwierdzane testami neutralizacji [1,9]. Szczegółowe algorytmy postępowania można znaleźć tutaj. Jestem w wieku prokreacyjnym, planuję dziecko, jestem w ciąży, co mogę zrobić? CDC opracowało zalecenia dla kobiet ciężarnych. Algorytm jest dość skomplikowany. W przypadku, gdy kobiety przebywały na terenach, gdzie istniała możliwość zakażenia się wirusem Zika, powinny skonsultować się z lekarzem. Jeżeli podczas podróży lub do 2 tygodni po jej zakończeniu pojawiły się u nich objawy takie jak gorączka, wysypka, bóle stawów czy zapalenie spojówek, powinny mieć wykonane testy z krwi. W styczniu 2016 roku dodano zalecenie, że ciężarne asymptomatyczne wracające z niebezpiecznych terenów, powinny także zbadać się w czasie od 2 do 12 tygodni po powrocie. Ze względu na dużą ilość fałszywie pozytywnych wyników testów serologicznych oraz krótki okres na pobranie krwi po zainfekowaniu, sugeruje się wykonanie USG bez względu na uzyskany wynik testów krwi. Niektórym zaleca się amniocentezę z powodu ograniczeń ultrasonograficznych w pierwszych dwóch trymestrach ciąży w tym zakresie. Osobom planującym dziecko poleca się antykoncepcję do czasu opanowania sytuacji epidemiologicznej [4]. Jakie są kierunki badań mających na celu ograniczenie rozprzestrzeniania się wirusa? Przede wszystkim badania kierują się ku wektorom zakażenia. Od 2011 roku w Australii, Wietnamie, Indonezji, Brazylii i Kolumbii prowadzone są badania nad zastosowaniem bakterii znanej jako Wolbrachia w ramach programu Eliminate Dengue. Naukowcy przetransferowali bakterię do komarów Aedes aegypti, co znacznie zmniejszyło zdolność owadów do przenoszenia dengi. Test skuteczności metody przeprowadzono w 2014 roku w Townsville w stanie Queensland. Odniesiono niebywały sukces – w ciągu kilku miesięcy doszło do znacznego spadku zachorowalności na dengę. W związku z bliskim pokrewieństwem wirusa dengi i Zika, upatruje się możliwości wykorzystania Wolbrachia także na terenach endemicznych wirusa Zika [10, 12]. Oxitec wraz z Piracicaba City Hall opracowali projekt kontroli populacji komarów A.aegypti. W kwietniu 2015 roku uwolniono samoograniczającą się populację komarów, których potomstwo nie przeżywa. Pod koniec 2015 roku uzyskano zmniejszenie ilości larw komarów o 82%. W Brazylii, Panamie i na Kajmanach przeprowadzono badania kliniczne genetycznie zmodyfikowanych komarów. Uzyskano ponad 90% supresję dzikich A.aegypti [13]. W III fazę badań klinicznych wkracza także szczepionka przeciw wirusowi dengi. Być może bliskie pokrewieństwo patogenów pozwoli na sprawne opracowanie szczepionki także przeciw wirusowi Zika [14]. GDF 11 może posłużyć jako nowy czynnik predykcyjny średniej długości życia ssaków Źródło freeimages.com, autor shadman ahmed Należy pamiętać, że sprawy epidemiologiczne nie mają miejsca w izolacji, tylko i wyłącznie w jednym punkcie. W obecnych czasach infekcje z najodleglejszych zakątków świata mogą zapukać do naszych drzwi. mgr Agnieszka Helis, diagnosta laboratoryjny Piśmiennictwo: 1.WHO. Zika virus: Questions and answers. WHO, 20 Jan 2016. 2.CBC News. Canadian mosquito spread of Zika untested.CBC, 29 Jan 2016. 3.Musso D. et al. Potential sexual transmission of Zika virus. Emerg Infect dis, 2015, 21,2: 359-361. 4.Oster AM. et al. Interim Guidelines for Prevention of Sexual Transmission of Zika Virus — United States, 2016. MMWR, 2016; 65, 5: 1-2. 5.Emory University. Zika virus ‚a game-changer’ for mosquito-borne diseases. ScienceDaily. 26 Jan 2016. 6.Bogoch II. et al.Anticipating the international spread of Zika virus from Brazil. Lancet, 2016; 387,10016: 335-336. 7.Foy BD. et al. Probable Non–Vector-borne Transmission of Zika Virus, Colorado, USA. Emerg Infect Dis, 2011; 17, 5: 880–882. 8.Faye O. et al. Molecular Evolution of Zika Virus during Its Emergence in the 20th Century. PLoS Negl Trop Dis, 2014; 8, 1: e2636. 9.CDC. Revised diagnostic testing for Zika, chikungunya, and dengue viruses in US Public Health Laboratories. CDC, Division of Vector-Borne Diseases, 7 Feb 2016. 10.Lambrechts L. et al. Assessing the epidemiological effect of wolbachia for dengue control. Lancet, 2015; 15,7: 862-866. 11.Schnirring L. Brazil confirms blood-transfusion Zika; PAHO calls for global support. CIDRAP News, 4 Feb 2016. 12.Program Eliminate Dengue 13.Creese C. Expansion of Oxitec’s Vector Control Solution in Brazil Attacking Source of Zika Virus and Dengue Fever after Positive Program Results. Oxitec, 19 Jan 2016. 14.Butantan Institute. Phase III Trial to Evaluate Efficacy and Safety of a Tetravalent Dengue Vaccine, 14 Jan 2016. „Epigenetyczny wpływ” depresji na noworodki Naukowcy z University of Utah próbują powiązać instynkt macierzyński oraz depresję poporodową z mechanizmami epigenetycznymi oraz funkcjonowaniem układu neuroendokrynnego. Badanie przeprowadzono na próbkach pochodzących od 128 noworodków. Materiał genetyczny wyizolowano z komórek nabłonka policzka, natomiast poziom kortyzolu oznaczono ze śliny. Noworodki uczestniczyły w trzech dwuminutowych sesjach zabawy ze swoimi matkami. Pierwszy i trzeci epizod był normalną zabawą, natomiast drugi polegał na braku zaangażowania matek w zabawę. Przed i po epizodach pobierano próbki od niemowląt wg wcześniej określonego schematu. Uzyskane rezultaty wskazały na związek depresji oraz wrażliwości matczynej lub jej braku z poziomem kortyzolu i metylacją DNA. Okazuje się, że zwiększona metylacja DNA w NR3C1 (ang. glucoroticoid receptor gene) i 11β-HSD2 (ang.11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2) oraz wyższe stężenia kortyzolu występują u dzieci niewrażliwych matek, wykazujących cechy depresji. Dotychczasowe modele zwierzęce sugerują, że takie zmiany mogą pojawiać się tuż po urodzeniu dzięki mechanizmom epigenetycznym lub zmianom w ekspresji genów, które nie zmieniają samych genów, ale mogą być przekazywane kolejnym pokoleniom. Wiedza ta pozwoliła naukowcom określić czy i w jaki sposób jakość środowiska w jakim znajduje się noworodek po urodzeniu, a zwłaszcza opieka matczyna, wiąże się z metylacją DNA genów zaangażowanych w funkcjonowanie osi podwzgórze-przysadka-nadnercze oraz wpływu na działanie systemu neuroendokrynnego noworodków. Badania sugerują, że depresja jest powiązana ze zwiększoną metylacją DNA, a tym samym ze zmniejszoną aktywnością kluczowych genów związanych ze stresem: NR3C1 oraz 11β-HSD2. Większa metylacja 11β-HSD2 naraża płód na większą ekspozycję na wpływ matczynego kortyzolu. Tymczasem intensyfikacja metylacji NR3C1 powoduje zmniejszenie liczby receptorów glikokortykoidowych, z którymi wiąże się kortyzol. Po raz pierwszy udowodniono, że depresja oraz pewne formy opieki nad dzieckiem mogą wywołać niespodziewany efekt na poziomie epigenetycznym. Wiele matek zmaga się z depresją, ale jest w stanie w troskliwy sposób obchodzić się ze swoimi dziećmi. Być może matki te są w stanie „włączyć” pewne geny, które pozwalają dzieciom rozwijać zdolności adaptacyjne do zaistniałych warunków otoczenia. GDF 11 może posłużyć jako nowy czynnik predykcyjny średniej długości życia ssaków Źródło freeimages.com, autor shadman ahmed Zespół aktualnie poszerza zakres badania, aby lepiej zrozumieć podłoże zjawiska. Może to doprowadzić do pozyskania narzędzi wpływających na ciężarne z grup ryzyka depresji poporodowej. mgr Agnieszka Helis, diagnosta laboratoryjny Piśmiennictwo: Conradt E. et al. The Contributions of Maternal Sensitivity and Maternal Depressive Symptoms to Epigenetic Processes and Neuroendocrine Functioning. Child Development, 2016; 87: 73–85. Genetyczna różnorodność śmiertelnie niebezpiecznej bakterii Naukowcy z University of Maryland School of Medicine po raz pierwszy określili budowę genetyczną enteropatogennych szczepów Escherichia coli (EPEC). Przeprowadzono multidyscyplinarne badania 70 szczepów E.coli pochodzących od zakażonych dzieci m.in. z Gambii. Mali, Mozambiku, Indii, Pakistanu i Bangladeszu. Nie wszystkie szczepy były związane z dużą śmiertelnością chorych, niektóre pochodziły od osób nie wykazujących objawów zakażenia. Pozwoliło to na uzyskanie dużej różnorodności badanych szczepów. Przeanalizowano różnice genetyczne między szczepami, próbując połączyć je z ciężkim przebiegiem zakażenia. Doprowadziło to do podziału szczepów na różne kategorie. Na dzień dzisiejszy naukowcy nie są w stanie określić jakie cechy genetyczne wiążą się z określonymi symptomami lub przebiegiem choroby, niemniej jednak podejrzewają, że duża śmiertelność z powodu E.coli wynika raczej z interakcji wielu genów niż działania jednego lub dwóch genów. Dzięki badaniom zidentyfikowano izolaty o zwiększonej letalności, co pozwoli skupić działania dotyczące identyfikacji, leczenia i kontroli na najbardziej niebezpiecznych szczepach. Analiza DNA bakterii może prowadzić do dogłębnego zrozumienia sposobu w jaki bakterie powodują zmiany w organizmie i zmniejszyć śmiertelność poprzez wzrost efektywności leczenia. Każdego roku z powodu zakażeń EPEC umiera ponad 760 000 dzieci poniżej 5 roku życia. Na świecie notuje się prawie 1,7 miliarda biegunek bakteryjnych. GDF 11 może posłużyć jako nowy czynnik predykcyjny średniej długości życia ssaków Źródło freeimages.com, autor shadman ahmed Naukowcy określają badanie “epidemiologią genetyczną” – nowym sposobem wpływu na zdrowie publiczne, który łączy nowoczesne technologie z rozległą wiedzą na temat patogennych bakterii. Chcą oni wykorzystać genomikę jako praktyczne narzędzie dla klinicystów walczących z chorobami zakaźnymi, odpowiadając w ten sposób na trudne pytania dotyczące zdrowia publicznego. mgr Agnieszka Helis, diagnosta laboratoryjny Piśmiennictwo: Hazen TH., Donnenberg MS., Panchalingam S. et al. Genomic diversity of EPEC associated with clinical presentations of differing severity. Nature Microbiology, 18 Jan 2016. Szybka detekcja zakażenia ran Opracowano nowy, szybki test służący do wykrywania bakterii w ranach, który może obniżyć koszty opieki zdrowotnej, zmniejszyć lekooporność oraz poprawić stan zdrowia pacjentów. Naukowcy z Chemical Engineering at Northeastern University College of Engineering we współpracy z J. Craig Venter Institute opracowali nową metodę wykrywania infekcji ran. Metoda wykorzystuje właściwości elektryczne związków chemicznych (elektrochemia) do detekcji molekuł wytwarzanych przez Pseudomonas, który często jest przyczyną przewlekłych zakażeń ran. Skonstruowany sensor elektrochemiczny jest niedrogim, jednorazowym testem, wykrywającym piocyjaninę – barwnik wytwarzany przez Pseudomonas. W badaniach czułość sensora wyniosła 71%, natomiast swoistość 57%. Wykrycie patogenów podczas wizyty u lekarza może znacznie przyspieszyć proces leczenia. Uzyskanie wyników testu zajmuje mniej niż jedną minutę, podczas gdy wykonanie standardowego posiewu bakteryjnego daje pierwsze rezultaty dopiero następnego dnia. Również inne nowoczesne metody hodowli i identyfikacji bakterii wymagają dłuższego czasu. Do wykonania testu potrzeba zaledwie 7,5 µl badanej próbki, bez specjalnego przygotowania jej do badania. GDF 11 może posłużyć jako nowy czynnik predykcyjny średniej długości życia ssaków Źródło freeimages.com, autor shadman ahmed Sensory mogłyby stać się wspaniałym narzędziem diagnostycznym i znaleźć zastosowanie jako testy przyłóżkowe chorych z zakażeniami ran na oddziałach chorób przewlekłych czy geriatrii, kierując terapię we właściwym kierunku, a pośrednio zmniejszając koszty leczenia. mgr Agnieszka Helis, diagnosta laboratoryjny Piśmiennictwo: Sismaed HJ., Banerjee A., McNishS. et al. Electrochemical detection of Pseudomonas in wound exudate samples from patients with chronic wounds. Wound Repair Regen, 27 Jan 2016.
