Penn Medicine uruchamia nowe centrum zdrowia psychicznego społeczności w Szpitalu Uniwersytetu Pensylwanii

Penn Medicine uruchamia nowy ośrodek zdrowia psychicznego dla społeczności w Hospital of the University of Pennsylvania; Cedar Avenue (HUP Cedar), łącząc szpitalną i ambulatoryjną opiekę psychiatryczną z nowym centrum reagowania kryzysowego (CRC) w placówce. Wieloletni plan umożliwi mieszkańcom zachodniej i południowo-zachodniej Filadelfii łatwy dostęp do kluczowej opieki psychiatrycznej i leczenia uzależnień w czasie, gdy w mieście rośnie liczba osób cierpiących na choroby psychiczne oraz uzależnionych od narkotyków i alkoholu. Projekt rozpocznie się od przeniesienia stacjonarnych oddziałów psychiatrycznych oraz detoksykacji narkotykowej i alkoholowej z Penn Presbyterian Medical Center do HUP Cedar w lipcu, a następnie otwarcia nowego centrum reagowania kryzysowego w placówce jeszcze tego lata, które ma zapewnić około 4000 wizyt pacjentów rocznie. Kroki te stworzą dwa kompleksowe, w pełni zintegrowane centra zdrowia psychicznego w placówkach Penn Medicine w Filadelfii, oferujące usługi w zakresie zdrowia psychicznego w nagłych wypadkach oraz opiekę szpitalną i ambulatoryjną zarówno w HUP Cedar, jak i Pennsylvania Hospital, który prowadzi CRC od 1999 roku. Razem, Pennsylvania Hospital i HUP Cedar będą dysponować 73 licencjonowanymi szpitalnymi łóżkami psychiatrycznymi i 16 łóżkami do leczenia uzależnień. Dodatkowa przestrzeń w HUP Cedar pozwoli na rozszerzenie skoordynowanych usług w celu dalszej opieki nad społecznościami zachodniej i południowo-zachodniej Filadelfii w ciągu najbliższych pięciu lat. "Pandemia COVID-19 przyspieszyła kryzys zdrowia psychicznego w całym kraju. W miarę jak COVID ustępuje, mamy moralny imperatyw, aby stawić czoła temu cierpieniu w naszych społecznościach" - powiedział Kevin B. Mahoney, dyrektor generalny University of Pennsylvania Health System (UPHS). "Zapewnienie łatwego dostępu do opieki, gdy ludzie są w kryzysie, zmienia - i ratuje - życie. Jesteśmy zaangażowani w inwestycje i innowacje potrzebne do wypełnienia luk w dostępie do opieki i odwrócenia żniwa zdrowia psychicznego i używania substancji w Filadelfii". Jako jedno z największych miast w kraju, zmagania Filadelfii ze zdrowiem psychicznym są mikrokosmosem szerszych trendów: Badanie Pew Research Center z końca 2022 roku wykazało, że 41 procent Amerykanów - i prawie 60 procent młodych dorosłych - doświadczyło wysokiego poziomu stresu psychicznego przynajmniej raz od wczesnych etapów pandemii. Jednocześnie ponad dwie trzecie Amerykanów mieszka na obszarach bez wystarczającej liczby psychiatrów i innych specjalistów w zakresie zdrowia psychicznego. W Filadelfii ponad 20 procent mieszkańców miasta zmaga się ze zdiagnozowanym zaburzeniem depresyjnym, a liczba zgonów związanych z używaniem substancji wzrosła do rekordowego poziomu. Podobnie jak CRC w Pennsylvania Hospital, HUP Cedar CRC - które zastąpi CRC obsługiwane wcześniej na miejscu przez Mercy Philadelphia Hospital do jego zamknięcia w marcu 2020 r. - będzie licencjonowane jako placówka interwencji kryzysowej i będzie służyć jako dyskretna psychiatryczna izba przyjęć, zapewniająca triage, ocenę, leczenie i wsparcie usług socjalnych w przypadku ostrego używania substancji i poważnych schorzeń psychiatrycznych, takich jak choroba afektywna dwubiegunowa, duża depresja, zaburzenia lękowe i schizofrenia. Kolokacja szpitalnych oddziałów psychiatrycznych z opieką w nagłych wypadkach świadczoną przez CRC umożliwi płynne przejście opieki nad pacjentami, eliminując czas oczekiwania i dodatkowe kroki wymagane do przeniesienia pacjentów na oddziały szpitalne w innych placówkach - co jest częstym zjawiskiem w mieście, w którym zasoby psychiatryczne w nagłych wypadkach pozostają niewystarczające. Wiemy, że brak wysokiej jakości wsparcia w zakresie zdrowia psychicznego i usług reagowania kryzysowego ma traumatyczny wpływ na rodziny i całe społeczności. Kiedy pacjenci i rodziny zmagają się z kryzysem zdrowia psychicznego, ostatnią rzeczą, o której muszą myśleć, jest poruszanie się po złożonym systemie. Łącząc wszystkie nasze usługi, możemy pomóc zapewnić pacjentom większe bezpieczeństwo, szybciej skierować ich na leczenie i lepiej wspierać rodziny, gdy zaczynają wspierać swoich bliskich podczas hospitalizacji i powrotu do zdrowia". Michele Volpe, dyrektor operacyjny UPHS Personel w obu lokalizacjach CRC będzie połączony za pośrednictwem systemu danych w czasie rzeczywistym, dostarczającego szczegółowych informacji na temat dostępności łóżek, aby zapewnić, że pacjenci mogą być umieszczani tak szybko, jak to możliwe i że każda lokalizacja ma odpowiednie zasoby kadrowe. Penn Presbyterian będzie nadal zapewniać wybraną ambulatoryjną opiekę psychiatryczną, a także leczenie zaburzeń związanych z używaniem substancji po przeniesieniu usług szpitalnych do HUP Cedar. HUP Cedar jest częścią kampusu zdrowia publicznego PHMC na Cedar, który został otwarty w marcu 2021 r., przekształcając budynek z dawnego szpitala Mercy Philadelphia w kampus oferujący opiekę w nagłych wypadkach i opiekę szpitalną, a także podstawową opiekę i wsparcie społeczne oparte na społeczności. Penn Medicine zainwestuje 5,76 mln USD w otwarcie CRC w HUP Cedar w ramach projektu centrum zdrowia psychicznego. Ponowne otwarcie CRC otrzymało również fundusze od Independence Blue Cross Foundation, a Departament Zdrowia Behawioralnego Miasta Filadelfii przeznaczył 4,1 miliona dolarów z funduszy reinwestycyjnych HealthChoices. Oprócz usług Penn Medicine w zakresie zdrowia psychicznego dla dorosłych w tym miejscu, Children's Hospital of Philadelphia planuje również otworzyć stacjonarną pediatryczną placówkę zdrowia behawioralnego, CHOP Behavioral Health & Crisis Center. 46-łóżkowy szpitalny ośrodek psychiatryczny i całodobowe centrum kryzysowe stworzą bezpieczne, integracyjne i regenerujące otoczenie dla dzieci i młodzieży. Druga faza nowego planu centrum zdrowia psychicznego zwiększy również możliwości opieki w Penn Presbyterian Medical Center (PPMC), przekształcając zwolnione łóżka psychiatryczne w medyczne oddziały chirurgiczne. Kroki te pomogą usprawnić ruch pacjentów w całym szpitalu, skracając czas oczekiwania na oddziale ratunkowym i zapewniając dodatkowe możliwości rekonwalescencji po operacji. Nowe usługi w HUP Cedar są częścią zobowiązania Penn Medicine do zapewnienia społeczności większego wsparcia w zakresie opieki psychiatrycznej w każdym z jej obszarów misji. Program Penn Integrated Care (PIC), w ramach którego specjaliści ds. zdrowia psychicznego są zatrudniani w gabinetach podstawowej opieki zdrowotnej, został uruchomiony w 2018 roku. Ponad 230 000 pacjentów w 24 podstawowych klinikach Penn Medicine ma dostęp do usług PIC. Do tej pory 35 000 pacjentów było leczonych bezpośrednio przez klinicystów PIC lub połączonych z opieką specjalistyczną w społeczności. Począwszy od tego lata, system opieki zdrowotnej doda nową ścieżkę szkolenia stypendystów w zakresie leczenia uzależnień od narkotyków i alkoholu. Program ten, przeznaczony między innymi dla lekarzy specjalizujących się w medycynie rodzinnej, podstawowej opiece zdrowotnej i medycynie ratunkowej, ma na celu zapewnienie, że świadczeniodawcy w wielu środowiskach są przygotowani do pomagania pacjentom w podejmowaniu kroków w kierunku wyzdrowienia i stanowi bardzo potrzebne uzupełnienie istniejącego stypendium w dziedzinie psychiatrii uzależnień w Penn Medicine i Corporal Michael J. Crescenz Veterans Affairs Medical Center (CMC VAMC) w Filadelfii. Ponadto nowa usługa konsultacyjna zapewnia opiekę psychiatryczną pacjentom hospitalizowanym z powodu złożonych potrzeb medycznych w Hospital of the University of Pennsylvania, Pennsylvania Hospital i Penn Presbyterian Medical Center. Plany na przyszłość obejmują potencjalne otwarcie oddziału medyczno-psychiatrycznego, aby zapewnić, że pacjenci z tymi złożonymi potrzebami będą pod opieką w dedykowanych pomieszczeniach. "Rozszerzenie naszych zasobów w zakresie opieki nad potrzebami zdrowia psychicznego w Filadelfii jest kluczową częścią naszej misji" - powiedziała dyrektor generalna Hospital of the University of Pennsylvania, dr Regina Cunningham, RN. "Bez względu na to, gdzie ludzie mieszkają w mieście, dążymy do zapewnienia im wsparcia w dogodnych warunkach i pracujemy nad usunięciem zarówno stygmatów, jak i problemów z dostępem, które stoją na drodze pomagania ludziom w uzyskaniu pomocy".

Valbenazyna łagodzi pląsawicę związaną z chorobą Huntingtona

Lek valbenazine statystycznie poprawia pląsawicę, zaburzenie ruchowe często związane z chorobą Huntingtona, w porównaniu z placebo, zgodnie z najnowszym międzynarodowym badaniem prowadzonym przez dr Erin Furr Stimming z UT Health Houston, która pełniła funkcję głównego badacza w imieniu KINECT-HD Huntington Study Group. Wyniki badania - które zostały dziś opublikowane online i pojawią się w drukowanym wydaniu The Lancet Neurology z czerwca 2023 r. - pojawiły się rok po tym, jak Furr Stimming, profesor neurologii i katedra Memorial Hermann w McGovern Medical School na UTHealth Houston, przedstawiła wczesny streszczenie wyników na dorocznym spotkaniu American Academy of Neurology 2022 w Seattle. Pozytywne wyniki badań przypominają nam, że jest powód do nadziei. Chorea związana z chorobą Huntingtona może negatywnie wpływać na jakość życia i niezależność funkcjonalną; dlatego konieczne jest zbadanie dodatkowych leków na ten charakterystyczny objaw ruchowy". Furr Stimming, dyrektor Huntington's Disease Society of America Center of Excellence w UTHealth Houston Neurosciences Badanie fazy III, randomizowane, podwójnie zaślepione, kontrolowane placebo KINECT-HD, w którym wzięło udział 128 uczestników, zostało zaprojektowane w celu oceny skuteczności walbenazyny jako leczenia raz dziennie w celu zmniejszenia pląsawicy związanej z chorobą Huntingtona, a także oceny bezpieczeństwa i tolerancji leku. Valbenazine jest selektywnym inhibitorem pęcherzykowego transportera monaminy 2 (VMAT 2), który nie został jeszcze zatwierdzony przez Amerykańską Agencję ds. Chorea jest mimowolnym, nieregularnym ruchem i główną cechą motoryczną choroby Huntingtona. W porównaniu z placebo, walbenzyna wykazała statystycznie istotne zmniejszenie objawów pląsawicy i poprawę ogólnego nasilenia pląsawicy u pacjentów z chorobą Huntingtona. Poprawę zaobserwowano już w drugim tygodniu badania, gdy uczestnicy ukończyli najniższą badaną dawkę (40 mg), z konsekwentnie większą poprawą w porównaniu z placebo we wszystkich kolejnych wizytach, gdy dawka była dostosowywana w odstępach czasu. Pod koniec 12-tygodniowego badania 82% uczestników leczonych walbenaziną przyjmowało dawkę 80 mg. Warto zauważyć, że badanie KINECT-HD było pierwszym badaniem fazy III, w którym zastosowano wskaźnik zdrowia w chorobie Huntingtona (HD-HI). HD-HI jest miarą wyników zgłaszanych przez pacjentów, zaprojektowaną w celu oceny klinicznie istotnych zmian w funkcjonowaniu choroby Huntingtona w odpowiedzi na interwencje terapeutyczne. Pacjenci, którzy otrzymywali walbenazinę, zgłaszali poprawę mobilności i funkcji rąk/ramion, a także zmniejszenie obciążenia związanego z nieprawidłowymi ruchami, w porównaniu z pacjentami, którzy otrzymywali placebo. "Jesteśmy niezmiernie wdzięczni uczestnikom i partnerom za ich zaangażowanie w to badanie" - powiedział Furr Stimming. W grudniu 2022 r. firma biofarmaceutyczna Neurocrine Biosciences złożyła do FDA uzupełniający wniosek o nowy lek dla valbenazyny w leczeniu pląsawicy związanej z chorobą Huntingtona. Oczekuje się, że organizacja odpowie na zgłoszenie do 20 sierpnia 2023 roku. Wyniki tego badania zostały uwzględnione w zgłoszeniu. Choroba Huntingtona jest rzadką, dziedziczną chorobą, która zwykle rozpoczyna się w wieku 30 lub 40 lat, powodując z czasem rozpad komórek nerwowych w mózgu. Około 40 000 osób żyjących w Stanach Zjednoczonych cierpi na tę śmiertelną chorobę, a kolejne 200 000 jest zagrożonych jej odziedziczeniem. Nie ma lekarstwa, ale leki oraz terapia fizyczna, logopedyczna i zajęciowa mogą pomóc w radzeniu sobie z objawami. Badanie KINECT-HD zostało przeprowadzone przez Huntington Study Group, globalną organizację non-profit, wraz z jej spółką zależną HSG Clinical Research, Inc. oraz we współpracy z Clinical Trials Coordination Center w University of Rochester Medical Center's Center for Health + Technology, przy wsparciu finansowym Neurocrine Biosciences.

Naukowcy wykorzystują uczenie maszynowe do identyfikacji „syntetycznych ekstremalnych” sekwencji DNA

Sztuczna inteligencja eksplodowała w naszych kanałach informacyjnych, a ChatGPT i powiązane technologie AI stały się przedmiotem szerokiej kontroli publicznej. Oprócz popularnych chatbotów, biolodzy znajdują sposoby na wykorzystanie sztucznej inteligencji do badania podstawowych funkcji naszych genów. Wcześniej naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, którzy badają sekwencje DNA włączające geny, wykorzystali sztuczną inteligencję do zidentyfikowania enigmatycznego elementu układanki związanego z aktywacją genów, fundamentalnym procesem związanym ze wzrostem, rozwojem i chorobami. Korzystając z uczenia maszynowego, rodzaju sztucznej inteligencji, profesor James T. Kadonaga ze School of Biological Sciences i jego koledzy odkryli region promotora rdzenia (DPR), "bramę" kodu aktywacji DNA, który jest zaangażowany w działanie nawet jednej trzeciej naszych genów. Opierając się na tym odkryciu, Kadonaga oraz badacze Long Vo ngoc i Torrey E. Rhyne wykorzystali teraz uczenie maszynowe do identyfikacji "syntetycznych ekstremalnych" sekwencji DNA o specjalnie zaprojektowanych funkcjach w aktywacji genów. Publikując w czasopiśmie Genes & Development, naukowcy przetestowali miliony różnych sekwencji DNA za pomocą uczenia maszynowego (AI), porównując element aktywacji genu DPR u ludzi i muszek owocowych (Drosophila). Korzystając ze sztucznej inteligencji, byli w stanie znaleźć rzadkie, dostosowane do potrzeb sekwencje DPR, które są aktywne u ludzi, ale nie u muszek owocowych i odwrotnie. Mówiąc bardziej ogólnie, podejście to można teraz wykorzystać do identyfikacji syntetycznych sekwencji DNA o aktywności, która może być przydatna w biotechnologii i medycynie. W przyszłości strategia ta może zostać wykorzystana do identyfikacji syntetycznych ekstremalnych sekwencji DNA o praktycznych i użytecznych zastosowaniach. Zamiast porównywać ludzi (warunek X) z muszkami owocowymi (warunek Y), moglibyśmy przetestować zdolność leku A (warunek X), ale nie leku B (warunek Y) do aktywacji genu. Metodę tę można również wykorzystać do znalezienia niestandardowych sekwencji DNA, które aktywują gen w tkance 1 (warunek X), ale nie w tkance 2 (warunek Y). Istnieją niezliczone praktyczne zastosowania tego podejścia opartego na sztucznej inteligencji. Syntetyczne ekstremalne sekwencje DNA mogą być bardzo rzadkie, być może jedna na milion; jeśli istnieją, można je znaleźć za pomocą sztucznej inteligencji". James T. Kadonaga, profesor, Wydział Biologii Molekularnej, Uniwersytet Kalifornijski w San Diego. Uczenie maszynowe to gałąź sztucznej inteligencji, w której systemy komputerowe nieustannie doskonalą się i uczą w oparciu o dane i doświadczenie. W nowych badaniach Kadonaga, Vo ngoc (były badacz podoktorancki UC San Diego, obecnie w Velia Therapeutics) i Rhyne (pracownik naukowy) wykorzystali metodę znaną jako regresja wektora wsparcia do "trenowania" modeli uczenia maszynowego z 200 000 ustalonych sekwencji DNA w oparciu o dane z rzeczywistych eksperymentów laboratoryjnych. Były to cele przedstawione jako przykłady dla systemu uczenia maszynowego. Następnie "wprowadzili" 50 milionów testowych sekwencji DNA do systemów uczenia maszynowego dla ludzi i muszek owocowych i poprosili je o porównanie sekwencji i zidentyfikowanie unikalnych sekwencji w dwóch ogromnych zbiorach danych. Podczas gdy systemy uczenia maszynowego wykazały, że sekwencje ludzi i muszek owocowych w dużej mierze się pokrywały, naukowcy skupili się na podstawowym pytaniu, czy modele sztucznej inteligencji mogą zidentyfikować rzadkie przypadki, w których aktywacja genów jest wysoce aktywna u ludzi, ale nie u muszek owocowych. Odpowiedź brzmiała "tak". Modelom uczenia maszynowego udało się zidentyfikować sekwencje DNA specyficzne dla ludzi (i muszek owocowych). Co ważne, przewidywane przez sztuczną inteligencję funkcje ekstremalnych sekwencji zostały zweryfikowane w laboratorium Kadonagi przy użyciu konwencjonalnych (mokrych) metod testowania. "Przed rozpoczęciem tej pracy nie wiedzieliśmy, czy modele sztucznej inteligencji są wystarczająco "inteligentne", aby przewidzieć aktywność 50 milionów sekwencji, w szczególności "ekstremalnych" sekwencji odstających o nietypowej aktywności. Jest to więc bardzo imponujące i dość niezwykłe, że modele sztucznej inteligencji mogły przewidzieć aktywność rzadkich, ekstremalnych sekwencji jeden na milion" - powiedział Kadonaga, który dodał, że przeprowadzenie porównywalnych 100 milionów mokrych eksperymentów laboratoryjnych, które przeanalizowała technologia uczenia maszynowego, byłoby zasadniczo niemożliwe, ponieważ każdy mokry eksperyment laboratoryjny trwałby prawie trzy tygodnie. Rzadkie sekwencje zidentyfikowane przez system uczenia maszynowego stanowią udaną demonstrację i przygotowują grunt pod inne zastosowania uczenia maszynowego i innych technologii sztucznej inteligencji w biologii. "W życiu codziennym ludzie znajdują nowe zastosowania dla narzędzi AI, takich jak ChatGPT. Tutaj zademonstrowaliśmy wykorzystanie sztucznej inteligencji do projektowania niestandardowych elementów DNA w aktywacji genów. Metoda ta powinna mieć praktyczne zastosowanie w biotechnologii i badaniach biomedycznych" - powiedział Kadonaga. "Mówiąc szerzej, biolodzy są prawdopodobnie na samym początku wykorzystywania możliwości technologii AI".

Trombektomia mechaniczna poprawia objawy, jakość życia pacjentów z zatorowością płucną

Sześciomiesięczne wyniki rejestru FlowTriever All-Comer Registry for Patient Safety and Hemodynamics (FLASH) zostały dziś zaprezentowane jako przełomowe badania kliniczne podczas sesji naukowej Society for Cardiovascular Angiography & Interventions (SCAI) 2023. Prospektywne wieloośrodkowe badanie wykazało, że pacjenci z zatorowością płucną (PE) leczeni mechaniczną trombektomią wykazali znaczną poprawę objawów, jakości życia i funkcji serca. Zatorowość płucna, zakrzep krwi, który zaczyna się w naczyniu krwionośnym w organizmie i przemieszcza się do płuc, jest trzecią najczęstszą przyczyną zgonów z przyczyn sercowo-naczyniowych po chorobach serca i udarze mózgu. Osoby, które przeżyły zatorowość płucną, często doświadczają obniżonej jakości życia po leczeniu, w tym utrzymującej się duszności i zmniejszonej zdolności do ćwiczeń. Wstępne dane wskazują na bezpieczeństwo i skuteczność trombektomii długodystansowej, usuwania skrzepów krwi za pomocą cewnika mechanicznego, w leczeniu zatorowości płucnej zamiast obecnego standardowego leczenia przeciwzakrzepowego wraz z zastosowaniem interwencji opartych na cewnikach, ale istnieją ograniczone dane dotyczące długoterminowych wyników. FLASH to prospektywny, jednoramienny, wieloośrodkowy rejestr pacjentów z ostrym PE leczonych za pomocą systemu FlowTriever (Inari Medical). Oceniano sześciomiesięczne wyniki kliniczne, w tym zmodyfikowany wynik duszności Medical Research Council (Mmrc), funkcję prawej komory (RV), dystans 6-minutowego testu chodu (6MWT) oraz wyniki jakości życia (QoL) PEmb. Do badania włączono 800 pacjentów z 50 ośrodków w USA, 54,1% stanowili mężczyźni, a średnia wieku wynosiła 61,2 roku. Przeciwwskazania do leczenia trombolitycznego zgłoszono u 32,1% pacjentów, a 77,1% zaklasyfikowano do grupy pośredniego i wysokiego ryzyka, a 8% do grupy wysokiego ryzyka. Większość pacjentów (74,8%) ukończyła wszystkie wizyty badawcze w ciągu sześciomiesięcznej obserwacji. U 599 pacjentów, którzy ukończyli sześciomiesięczną obserwację, w okresie badania odnotowano wiele statystycznie istotnych ulepszeń funkcjonalnych i klinicznych. Wyniki pokazują: Odsetek pacjentów z prawidłową echokardiograficzną funkcją RV wzrósł z 15,1% przed trombektomią do 95,1%, a 94% miało prawidłowe ciśnienie w tętnicy płucnej. Śmiertelność z jakiejkolwiek przyczyny wynosiła 0,3% podczas 48-godzinnej wizyty, 0,8% podczas 30-dniowej wizyty i 4,6% w momencie zakończenia badania (mediana = 199 dni po leczeniu). Tolerancja wysiłkowa pacjentów i objawy również uległy znacznej poprawie po leczeniu. Dystans, jaki pacjent może przejść w ciągu sześciu minut, wzrósł ze 180 metrów w 48 godzin po leczeniu do 398 metrów. Mediana wyniku duszności mMRC poprawiła się z 3,0 na początku badania do 0,0 (P poniżej 0,0001). Odsetek pacjentów z prawidłową funkcją RV w badaniu echokardiograficznym wzrósł z 15,1% na początku badania do 95,1% (P poniżej 0,0001), a ciśnienie skurczowe RV ≤40 mm Hg poprawiło się z 28,4% na początku badania do 93,9%. Sześciomiesięczna częstość występowania zgłaszanego przez pacjentów przewlekłego zakrzepowo-zatorowego nadciśnienia płucnego wynosiła 1,0%, a przewlekłej choroby zakrzepowo-zatorowej - 1,9%. Zachęcające jest obserwowanie dramatycznej i szybkiej poprawy zarówno wyników klinicznych, jak i codziennych czynności naszych pacjentów, takich jak spacer bez zadyszki. Mamy nadzieję, że te dane FLASH posłużą jako kolejny krok w zrozumieniu znaczenia trombektomii jako opcji leczenia dla pacjentów, która pokazuje ich powrót do zdrowia i poprawę codziennej jakości życia ". Sameer Khandhar, MD Assistant Professor of Clinical Medicine Perelman School of Medicine na University of Pennsylvania Penn Presbyterian Medical Center w Filadelfii, Penn. i współautor badania Oprócz znacznej poprawy objawów u pacjentów, funkcji serca i jakości życia, odnotowano również długoterminową niską śmiertelność po leczeniu systemem FlowTriever. Dane te sugerują, że szybkie usunięcie skrzepliny może zapobiec długoterminowym skutkom u pacjentów z zatorowością płucną, choć potrzebne są dane porównawcze w stosunku do leczenia zachowawczego.

Badanie wykazało znaczną ilość skrzepów w tętnicach pacjentów ze STEMI i COVID-19

Najnowsza analiza północnoamerykańskiego badania COVID-19 STEMI (NACMI) została dziś zaprezentowana jako przełomowe badanie kliniczne podczas sesji naukowej Society for Cardiovascular Angiography & Interventions (SCAI) 2023. Wyniki pokazują, że pacjenci z zawałem mięśnia sercowego z uniesieniem odcinka ST (STEMI) i COVID-19 mieli znaczną ilość zakrzepów w tętnicach zarówno przed, jak i po interwencji. Co ważne, zakrzepy zaobserwowano w wielu tętnicach u blisko 30% pacjentów, co jest zjawiskiem obserwowanym u mniej niż 5% pacjentów z zawałem serca, którzy nie mają COVID-19. W Stanach Zjednoczonych co 40 sekund ktoś doświadcza zawału serca (CDC). Spośród tych pacjentów ponad 25% doświadczy poważniejszego rodzaju zawału serca, zawału mięśnia sercowego z uniesieniem odcinka ST lub STEMI spowodowanego nagłym, całkowitym zablokowaniem tętnicy wieńcowej. Śmiertelność wśród pacjentów ze STEMI przed COVID-19 wynosiła poniżej 5% (JACC). Poprzednie badania NACMI wykazały, że śmiertelność wzrasta do 20% do 25% u pacjentów, u których wystąpił COVID-19 i zawał serca. W tej zaślepionej analizie angiograficznej ośrodki zostały poproszone o przesłanie angiogramów do Cardiovascular Imaging Research Core Lab (Vancouver, Kalifornia). Oceniano ilościową angiografię wieńcową, procent zwężenia średnicy (DS), przepływ trombolizy w zawale mięśnia sercowego (TIMI), stopień zarumienienia mięśnia sercowego (MBG) i obciążenie skrzepliną (TGB). Przezskórna interwencja wieńcowa (PCI) została sklasyfikowana jako nieudana, jeśli pozostały DS> 50% i/lub przepływ mniejsze niż TIMI 2 i/lub nieleczone powikłania. Wielonaczyniową chorobę zakrzepowo-zatorową (MV) i chorobę zwężeniową zdefiniowano odpowiednio jako TGB > 0 i DS > 50% w > 2 tętnicach. Przeanalizowano angiogramy 234 pacjentów z 17 ośrodków (12 USA, 5 CAN). Wysoki TGB zaobserwowano u 74% wszystkich pacjentów przed interwencją i 29% pacjentów po interwencji. Wysoki odsetek pacjentów (19%) nie miał zmian winowajczych (lokalizacji wewnątrz tętnic łatwo zidentyfikowanych przez lekarzy prowadzących leczenie), co sugeruje, że w tej populacji pacjentów mogą występować inne mechanizmy zawału serca. Laboratorium rdzeniowe zidentyfikowało zakrzepicę w stencie (wykrzepianie wcześniej umieszczonych stentów) u 12% całej kohorty - częstotliwość, której nigdy nie zaobserwowano w innych kohortach STEMI. Wśród 49 pacjentów zidentyfikowanych w laboratorium Core wskaźnik niepowodzeń PCI wyniósł 34%, co stanowiło wysoki wskaźnik powikłań wynoszący 23%, głównie związanych z zakrzepem. COVID-19 jest chorobą prozapalną, tworzącą skrzepy, a teraz widzimy jej wpływ na tętnice wieńcowe. Te nowe spostrzeżenia wskazują na potrzebę skrupulatnego stosowania przez klinicystów strategii rozrzedzania krwi, wczesnych interwencji i obserwacji pacjentów". Payam Dehghani, MD, FRCPC, FACC, FSCAI, współdyrektor Prairie Vascular Research Inc i profesor nadzwyczajny na Uniwersytecie Saskatchewan w Kanadzie. Rejestr NACMI jest wynikiem współpracy SCAI, American College of Cardiology i Canadian Association of Interventional Cardiology. Rejestr został utworzony w 2020 r. w celu określenia podstawowej charakterystyki i strategii leczenia oraz danych dotyczących wyników pacjentów z COVID-19 zgłaszających się ze STEMI. Ponad 60 ośrodków medycznych w Ameryce Północnej i Kanadzie przekazało dane do rejestru. Naukowcy zauważają, że potrzebne są dalsze badania, aby lepiej zrozumieć wpływ szczepień przeciwko COVID-19 i zawałom serca, a także długoterminowe wyniki.

Czy uczenie maszynowe może poprawić diagnostykę zawału mięśnia sercowego?

W artykule opublikowanym niedawno w czasopiśmie Nature Medicine badacze omawiają nowatorski system wspomagania decyzji klinicznych oparty na modelach uczenia maszynowego (ML), służący do przewidywania prawdopodobieństwa wystąpienia zawału serca u danej osoby. System ten generuje punktację Collaboration for the Diagnosis and Evaluation of Acute Coronary Syndrome (CoDE-ACS), w której wykorzystano dane z populacji badania High-Sensitivity Troponin in the Evaluation of Patients with Suspected Acute Coronary Syndrome (High-STEACS). CoDE-ACS łączy stężenie troponiny sercowej przy prezentacji lub podczas seryjnych badań z cechami klinicznymi jako miarą ciągłą w celu obliczenia wyniku w zakresie od zera do 100. Wynik ten odzwierciedla prawdopodobieństwo wystąpienia u danej osoby ostrego zawału serca w późniejszym okresie. CoDE-ACS był trenowany oddzielnie, ale sekwencyjnie na kolejnych pacjentach z i bez uszkodzenia mięśnia sercowego w momencie prezentacji. Dla porównania badacze zastosowali konwencjonalne ścieżki diagnostyczne oparte na progach 99 percentyla troponiny sercowej I dla danej płci, które również wykluczały lub przewidywały prawdopodobieństwo wystąpienia zawału serca u danej osoby. Konwencjonalne testy troponin sercowych są bardzo czułe w diagnozowaniu ostrego zawału mięśnia sercowego u pacjentów z objawami. Zarówno krajowe, jak i międzynarodowe wytyczne dotyczące praktyki klinicznej zalecają stosowanie tych testów, jednak wiążą się one z pewnymi ograniczeniami. Na przykład, testy te wykorzystują stałe progi troponin dla wszystkich pacjentów, które są zmienne w zależności od wieku, chorób współistniejących i płci pacjenta. Ponadto testy te nie uwzględniają wyników elektrokardiogramu (EKG) ani czasu wystąpienia objawów. Żmudne jest również konsekwentne stosowanie określonych punktów czasowych do seryjnych testów na zatłoczonych szpitalnych oddziałach ratunkowych (SOR), co jest wymogiem podczas wykonywania tych testów. Ponadto 99. percentylowy próg diagnostyczny testów troponin sercowych jest niespójny w grupach wiekowych, płciowych i opartych na chorobach współistniejących. W obecnym badaniu badacze najpierw wytrenowali oparty na modelach ML system CoDE-ACS na danych kohorty pochodnej 10,038 pacjentów z możliwym zawałem serca. Średnia wieku badanej kohorty wynosiła 70 lat, z czego 48% stanowiły kobiety. Wszyscy pacjenci mieli orzeczony zawał serca typu 1, 4b lub 4c bez uniesienia odcinka ST podczas pierwszego przyjęcia do szpitala. Dwóch klinicystów niezależnie dokonało przeglądu wszystkich badań przeprowadzonych przez CoDE-ACS zgodnie z czwartą uniwersalną definicją zawału mięśnia sercowego. Trzeci recenzent rozstrzygał wszelkie zgłoszone rozbieżności między tymi dwoma klinicystami. Wydajność diagnostyczna na danych od 10 286 pacjentów została zewnętrznie zweryfikowana w siedmiu kohortach. Umożliwiło to badaczom porównanie tych danych z metodami diagnostycznymi stosowanymi obecnie w praktyce klinicznej w celu wyjaśnienia ich znaczenia klinicznego. W zewnętrznych systemach opieki zdrowotnej częstość występowania zawału mięśnia sercowego wahała się od 4% do 16%. U pacjentów bez uszkodzenia mięśnia sercowego przy prezentacji w porównaniu z tymi z uszkodzeniem mięśnia sercowego, wynik CoDE-ACS mniejszy niż trzy i 61 lub więcej spełniał wstępnie określone kryteria wydajności diagnostycznej, odpowiednio. Pacjenci bez historii uszkodzenia mięśnia sercowego mieli negatywną wartość predykcyjną 99,5 i czułość 90,2. Dla porównania, ci z historią zawału mięśnia sercowego mieli pozytywną wartość predykcyjną 80,1 i specyficzność 83,4. Wyniki CoDE-ACS były spójne we wszystkich podgrupach. CoDE-ACS skutecznie dyskryminował zawał serca, na co wskazuje wartość pola pod krzywą (AUC) równa 0,953. Ponadto CoDE-ACS zidentyfikował 61% pacjentów w momencie prezentacji jako osoby o niskim prawdopodobieństwie rozwoju zawału serca. Jest to porównywalne z 27% pacjentów zidentyfikowanych, gdy stosowano stałe progi troponin sercowych o porównywalnej negatywnej wartości predykcyjnej. Punktacja CoDE-ACS pozwoliła również badaczom zidentyfikować mniejszą liczbę pacjentów z wysokim prawdopodobieństwem rozwoju ostrego zawału serca o większej pozytywnej wartości predykcyjnej. Pacjenci z niskim prawdopodobieństwem zawału mięśnia sercowego mieli niskie ryzyko zgonu po wypisie ze szpitala. W związku z tym, mniej niż jedna na 300 osób doznała zgonu sercowego w ciągu roku od wystąpienia objawów. Pacjenci z pośrednim lub wysokim prawdopodobieństwem zawału mięśnia sercowego byli bardziej zagrożeni zgonem sercowym odpowiednio w ciągu 30 dni i roku od wystąpienia objawów. Ścieżka CoDE-ACS, nowatorski system wspomagania decyzji klinicznych oparty na modelach ML, zawierała informacje dotyczące czasu wykonania badania, seryjnych pomiarów stężenia troponiny sercowej w elastycznym punkcie czasowym oraz czasu od wystąpienia objawów. Obecne metody diagnostyczne wymagają, aby pacjent zgłosił się do pomiaru troponiny sercowej w ciągu trzech godzin od wystąpienia objawów po epizodzie niedokrwienia mięśnia sercowego. W porównaniu z tym CoDE-ACS wyklucza zawał serca, nawet u osób, które wcześnie zgłosiły się do szpitala, za pomocą pojedynczego badania troponiny sercowej, zmniejszając w ten sposób szkody wynikające z nieprzestrzegania czasu pomiaru. W tym badaniu CoDE-ACS wykluczył zawał serca u 71% pacjentów za pomocą pojedynczego testu. W konserwatywnym systemie opieki zdrowotnej niższy wynik CoDE-ACS mógłby zidentyfikować pacjentów z bardzo niskim prawdopodobieństwem zawału serca. Wskaźnik fałszywie ujemny tego systemu wynosi jeden na 500, co sugeruje, że mógłby on kierować klinicystów do wypisania prawie połowy pacjentów za pomocą jednego testu. Jednakże niższy wynik CoDE-ACS mógłby również zidentyfikować osoby z wyższym prawdopodobieństwem zawału serca, aby zmniejszyć odsetek pacjentów, którzy wymagają obserwacji i seryjnych badań w ramach ED. Tak więc, używając CoDE-ACS, klinicyści mogliby stworzyć optymalną ścieżkę przepływu pacjentów zgodnie z regionalnymi priorytetami klinicznymi. W przyszłości system ten mógłby zostać zintegrowany z 12-odprowadzeniowym elektrokardiogramem, kolejnym podejściem ML, w celu udoskonalenia wydajności i zmniejszenia odsetka pacjentów wymagających uwagi. Biorąc pod uwagę elastyczność CoDE-ACS, autorzy opowiadają się za jego przyjęciem w praktyce klinicznej w celu ograniczenia niepotrzebnych przyjęć do szpitala pacjentów, u których zawał mięśnia sercowego jest mało prawdopodobny. Co więcej, system ten może pozwolić klinicystom skupić się na osobach z wyższym ryzykiem zgonu sercowego.

Ukryty wpływ pandemii: Zrozpaczone matki doświadczają zmienionego rozwoju łożyska, co budzi obawy o potomstwo

W najnowszym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Scientific Reports naukowcy badają wpływ pandemii koronawirusa 2019 (COVID-19) na rozwój łożyska. Oprócz obaw związanych z zarażeniem się COVID-19, osoby w ciąży są narażone na kilka stresorów związanych z pandemią, takich jak niepewność finansowa, uogólniony lęk, dystans społeczny i strach przed śmiercią. Co ważne, nie jest znany wpływ tych stresorów na rozwój wewnątrzmaciczny. Dowody epidemiologiczne wskazują na związek między przed-pandemicznym stresem matki a złymi wynikami ciąży lub noworodka. Takie trudności mogą powodować przedwczesny poród, niską masę urodzeniową, depresję okołoporodową lub lęk, a także problemy behawioralne lub poznawcze w późniejszym okresie życia. Dysfunkcja łożyska spowodowana stresem matki została zaproponowana jako mechanizm leżący u podstaw tych wyników. Badanie rezonansu magnetycznego (MRI) łożyska pozwala na identyfikację różnic w jego strukturze/mikrostrukturze. W niniejszym badaniu badacze ocenili, jak pandemia COVID-19 wpłynęła na rozwój strukturalny i teksturalny łożyska przy użyciu analiz MRI. Kobiety w wieku powyżej 17 lat z ciążami pojedynczymi były rekrutowane do udziału w badaniu między czerwcem 2020 a kwietniem 2021 roku. Obiekty zostały wykluczone, jeśli nie mogły wejść do skanera MRI z powodów fizycznych / fizjologicznych lub jeśli ciąża była powikłana przez warunki chromosomalne, zaburzenia nadciśnienia lub cukrzycę. Dodatkowo, przedpandemiczna kohorta ciężarnych była rekrutowana od marca 2014 do lutego 2020 roku. Dane demograficzne i kliniczne zostały zebrane z dokumentacji medycznej. Uczestnicy wypełnili cztery kwestionariusze, w tym inwentarz lęku Spielbergera (SSAI) lub cechy (STAI), Edynburską skalę depresji poporodowej (EDPS) i skalę postrzeganego stresu (PSS). Obrazy ważone T2 uzyskano bez kontrastu lub sedacji. Przeprowadzono segmentację łożyska i dokonano jej przeglądu. Scharakteryzowano objętość, wydłużenie i grubość łożyska. Do opisu wyglądu poziomu szarości (GL) łożyska wykorzystano trzy zestawy cech teksturalnych. Pierwszy zestaw obejmował średnią, kurtozę, wariancję i skośność rozkładu GL łożyska. Drugi zestaw obejmował kontrast, energię, odwrotny moment różnicy, entropię oraz miary odcienia lub uwydatnienia klastra. Trzeci zestaw obejmował miary akcentu krótkiego/długiego przebiegu, niejednorodności długości przebiegu, niejednorodności GL, akcentu niskiego/wysokiego przebiegu GL, akcentu niskiego/wysokiego GL krótkiego przebiegu i akcentu niskiego/wysokiego GL długiego przebiegu. Do zbadania powiązań między kohortami wykorzystano uogólnione równania estymacyjne. Przeprowadzono trzystopniowe analizy mediacyjne w celu ustalenia, czy prenatalny stres matki pośredniczył w statusie pandemicznym i cechach łożyska. Do badania włączono 228 ciężarnych, z których 165 i 63 pochodziły odpowiednio z kohorty przedpandemicznej i pandemicznej i wykonały odpowiednio 267 i 89 badań MRI. Spośród nich 102 osoby z kohorty przedpandemicznej i 26 z kohorty pandemicznej zostały poddane dwukrotnemu skanowaniu, natomiast pozostałe osoby zostały poddane jednemu skanowaniu. Mediana wieku ciążowego podczas skanowania MRI wynosiła 29,3 i 30,1 tygodnia odpowiednio dla kohorty przedpandemicznej i pandemicznej. Mierniki dystresu matki, odzwierciedlone przez odpowiedzi EPDS i PSS, były wyższe w kohorcie pandemicznej. Kohorta pandemiczna wykazała również zwiększoną objętość i grubość łożyska, ale zmniejszone wydłużenie, dostosowane do wieku ciążowego w momencie MRI. Objętość/grubość łożyska pozostała niezmieniona, gdy dodatkowo skorygowano ją o niepokój matki. Kohorta pandemiczna wykazała również niższą średnią GL, ale wysoką kurtozę GL i skośność GL. W kohorcie pandemicznej zmniejszono nacisk na niski/wysoki GL, krótki przebieg niskiego/wysokiego GL oraz długi przebieg wysokiego GL, natomiast zwiększono nierównomierność długości przebiegu. Wydłużenie łożyska, objętość i niejednolitość długości biegu były pozytywnie związane z masą urodzeniową w obu kohortach. Średnia GL była negatywnie związana z masą urodzeniową w kohorcie pandemicznej, podczas gdy kurtoza GL była związana pozytywnie. Dalsze analizy wskazały, że EPDS i PSS pośredniczyły w związku między statusem pandemicznym a cechami łożyska. W analizach wrażliwości przeprowadzonych z dodatkowymi zmiennymi, masa ciała matki w czasie MRI była istotnie związana z kilkoma cechami teksturalnymi, takimi jak średnia, wariancja lub kurtoza GL i cień lub wydajność klastra. Znaczące zmiany zaobserwowano w cechach morfometrycznych i teksturalnych łożyska między kohortami i były częściowo pośredniczone przez wyższą depresję i matczyny niepokój w kohorcie pandemicznej. Łożyska badane w kohorcie pandemicznej wykazywały zwiększoną objętość i grubość, z asymetrią intensywności sygnału obrazowego, większymi obszarami niejednorodnymi i większą niejednorodnością obrazu łożyska. Nie zaobserwowano różnic czasowych w rozwoju łożyska w kohorcie pandemicznej. W szczególności, kliniczne implikacje tych zmienionych cech łożyska na rozwój dziecka są niejasne; jednakże, obecnie prowadzone są badania w celu lepszego zrozumienia potencjalnego wpływu tych różnic.

Otyłość podważa szczepionki przeciwko COVID-19

W najnowszym artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Medicine badacze porównują skuteczność szczepionek przeciwko chorobie koronawirusowej 2019 (COVID-19) pomiędzy osobami otyłymi a osobami z prawidłowym wskaźnikiem masy ciała (BMI) mieszczącym się w przedziale 18,5-24,9 kg/m2. Aktualne szacunki wskazują, że 3% populacji Wielkiej Brytanii i 9% populacji Stanów Zjednoczonych uważa się za otyłych. Otyłość może zwiększać ryzyko rozwoju wielu chorób współistniejących, takich jak cukrzyca typu II (T2D) i przewlekłe choroby nerek. Podczas pandemii COVID-19 ciężka otyłość została zidentyfikowana jako krytyczny czynnik ryzyka rozwoju ciężkiej postaci COVID-19. Ponieważ szczepionki COVID-19 zmniejszają ryzyko wystąpienia ciężkiej postaci COVID-19, istnieje pilna potrzeba oceny wpływu otyłości na odpowiedzi na szczepionki z messenger ribonucleic acid (mRNA) i wektora adenowirusowego. W kilku badaniach sugerowano, że otyłość upośledza odpowiedzi immunologiczne na wiele szczepionek, takich jak szczepionki przeciwko wściekliźnie, grypie i zapaleniu wątroby. W rzeczywistości niektóre badania wykazały, że szczepionki przeciwko COVID-19 wywołują niższe miano przeciwciał u osób otyłych w porównaniu z populacją ogólną, co sprawia, że osoby te są w grupie wysokiego ryzyka wystąpienia ciężkiej postaci COVID-19. W tym badaniu naukowcy badają trwałość ochrony zapewnianej przez szczepienie COVID-19 u osób otyłych. W tym celu zidentyfikowano w pełni zaszczepione otyłe osoby dorosłe w wieku 18 lat lub starsze ze szkockiej platformy nadzoru Early Pandemic Evaluation and Enhanced Surveillance of COVID-19 (EAVE II). Ta kohorta badawcza otrzymała co najmniej dwie dawki szczepionki mRNA-1273, BNT162b2 lub ChAdOx1 nCoV-19 między 8 grudnia 2020 r. a 19 marca 2022 r. Około 500 000 osób było otyłych, z czego 98 000 było ciężko otyłych z BMI powyżej 40 kg/m2 i doświadczyło ciężkich wyników COVID-19. Druga kohorta badawcza obejmowała 41 i 16 osób z prawidłowym BMI, które oceniano odpowiednio sześć miesięcy po serii szczepień podstawowych i po szczepieniu trzecią dawką. Platforma EAVE II pozwoliła badaczom na zbadanie wpływu cech klinicznych i socjodemograficznych uczestników badania, w tym historii COVID-19, czasu, jaki upłynął od otrzymania drugiej i trzeciej dawki szczepionki, oraz dominującego wariantu koronawirusa 2 zespołu ostrej niewydolności oddechowej (SARS-CoV-2) w momencie szczepienia. Dla większości osób pomiary BMI były dostępne w ich kartotece podstawowej opieki zdrowotnej. Jeśli brakowało, badacze obliczyli dane BMI przy użyciu średniej z 10 regresji najmniejszych kwadratów z wszystkimi innymi zmiennymi niezależnymi objętymi predyktorami. Określono częstość i wskaźnik na każdy 1000 osobo-lat poważnych wyników COVID-19. Związek między czynnikami socjodemograficznymi i klinicznymi a wynikami badania jako współczynniki proporcji (RR) z 95% przedziałami ufności (CI) został również określony przy użyciu uogólnionych modeli liniowych (GLM). Skorygowane współczynniki RR (aRR) uzyskano również po skorygowaniu o wszystkie czynniki zakłócające, takie jak płeć i wiek. W tym badaniu badacze prospektywnie oceniali czasowo zmienne humoralne odpowiedzi immunologiczne wywołane przeciwko autentycznemu szczepowi koronawirusa 2 zespołu ostrej niewydolności oddechowej (SARS-CoV-2) u zaszczepionych osób z ciężką otyłością i prawidłowym BMI. Osoby z wyższym BMI, w tym osoby uznane za otyłe i ciężko otyłe, miały zwiększone ryzyko wystąpienia ciężkiej COVID-19, w tym hospitalizacji i śmiertelności. Osoby ciężko otyłe miały również mniejszą liczbę miana przeciwciał neutralizujących sześć miesięcy po szczepieniu podstawowym niż osoby z prawidłowym BMI. Zmieniona kinetyka przeciwciał odzwierciedla zmniejszone powinowactwo lub dysocjację między przeciwciałami wiążącymi domenę receptora (RBD) i potencjałem neutralizującym, co zostało wcześniej zaobserwowane u pacjentów z ciężką postacią COVID-19 w innych ustawieniach, takich jak po szczepieniu grypy. Jednak szczytowe poziomy przeciwciał były wyższe u osób ciężko otyłych niż u osób z normalnym BMI. Tak więc dostarczenie szczepionki nie zawiodło u osób otyłych z powodu małej długości igły, co sugeruje, że stały schemat dawkowania jest bardziej odpowiedni do szczepienia COVID-19 wszystkich osób, w tym osób ciężko otyłych. Wyniki badania wykazały, że szczepionki COVID-19 nie zawodzą w ukierunkowaniu na neutralizujące epitopy kolców u osób z ciężką otyłością. Zamiast tego, brak przeciwciał o wysokim powinowactwie wiąże się ze względnym zmniejszeniem zdolności neutralizacyjnej przeciwciał indukowanych szczepionką. Istnieje coraz więcej dowodów na to, że utrata masy ciała nawet o 5% może zmniejszyć ryzyko wielu powikłań metabolicznych wynikających z chorób takich jak T2D, które często dotykają osoby otyłe. Tak więc modyfikacje stylu życia i interwencje, takie jak chirurgia bariatryczna, które pomagają w osiągnięciu utraty masy ciała, mogłyby podobnie złagodzić wyniki COVID-19. Dalsze badania powinny określić, czy hiperglikemia moduluje ryzyko złych wyników COVID-19 u osób z otyłością olbrzymią. Dodatkowych badań wymaga również sprawdzenie, czy utrata masy ciała ma korzystny wpływ na humoralną odporność wywołaną szczepionką COVID-19. Chociaż wdrożenie programów szczepień może stanowić wyzwanie dla świadczeniodawców, częstsze podawanie dodatkowych dawek przypominających u osób otyłych, które z czasem szybko tracą humoralną odpowiedź poszczepienną, mogłoby pomóc tej populacji wysokiego ryzyka uzyskać trwałą ochronę przed ciężką postacią COVID-19.

Nowe narzędzie toruje drogę do automatycznej identyfikacji i lokalizacji białek w komórkach

Krio-tomografia elektronowa (cryo-ET) wyłania się jako potężna technika dostarczająca szczegółowych obrazów 3D środowisk komórkowych i zamkniętych biomolekuł. Jednakże, jednym z wyzwań tej metodologii jest identyfikacja cząsteczek białek na obrazach w celu dalszego przetwarzania. Zespół badawczy wokół Stefana Raunsera, dyrektora w MPI Fizjologii Molekularnej w Dortmundzie, kierowany przez Thorstena Wagnera, opracował oprogramowanie do wybierania białek w zatłoczonych objętościach komórkowych. Nowe narzędzie open-source, zwane TomoTwin, oparte jest na głębokim uczeniu metrycznym i pozwala naukowcom zlokalizować kilka białek z wysoką dokładnością i przepustowością bez ręcznego tworzenia lub ponownego szkolenia sieci za każdym razem. TomoTwin toruje drogę do zautomatyzowanej identyfikacji i lokalizacji białek bezpośrednio w ich środowisku komórkowym, rozszerzając potencjał krio-ET." Gavin Rice, współautor publikacji Cryo-ET ma potencjał rozszyfrowania, jak biomolekuły działają w komórce, a przez to odsłonięcia podstaw życia i pochodzenia chorób. W eksperymencie krio-ET naukowcy wykorzystują transmisyjny mikroskop elektronowy do uzyskania trójwymiarowych obrazów, zwanych tomogramami, objętości komórek zawierających złożone biomolekuły. Aby uzyskać bardziej szczegółowy obraz każdego z różnych białek, uśredniają oni jak najwięcej ich kopii - podobnie jak fotografowie rejestrują to samo zdjęcie przy różnych ekspozycjach, aby później połączyć je w idealnie naświetlony obraz. Co kluczowe, trzeba prawidłowo zidentyfikować i zlokalizować różne białka na zdjęciu przed ich uśrednieniem. "Naukowcy mogą osiągnąć setki tomogramów dziennie, ale brakowało nam narzędzi do pełnej identyfikacji cząsteczek w ich obrębie" - mówi Rice. Do tej pory badacze używali algorytmów opartych na szablonach znanych już struktur molekularnych do wyszukiwania dopasowań w tomogramach, ale te mają tendencję do bycia podatnymi na błędy. Inną opcją jest ręczna identyfikacja cząsteczek, która zapewnia wysoką jakość zbierania, ale zajmuje od kilku dni do kilku tygodni dla każdego zestawu danych. Inną możliwością byłoby zastosowanie pewnej formy nadzorowanego uczenia maszynowego. Narzędzia te mogą być bardzo dokładne, ale obecnie brakuje im użyteczności, ponieważ wymagają ręcznego etykietowania tysięcy przykładów w celu wytrenowania oprogramowania dla każdego nowego białka, co jest zadaniem prawie niemożliwym dla małych cząsteczek biologicznych w zatłoczonym środowisku komórkowym. Nowo opracowane oprogramowanie TomoTwin pokonuje wiele z tych przeszkód: Uczy się wybierać cząsteczki, które mają podobny kształt w obrębie tomogramu i mapuje je do przestrzeni geometrycznej - system jest nagradzany za umieszczanie podobnych białek blisko siebie i karany w przeciwnym wypadku. W nowej mapie badacze mogą wyodrębnić i dokładnie zidentyfikować różne białka i wykorzystać to do zlokalizowania ich wewnątrz komórki. "Jedną z zalet TomoTwin jest to, że zapewniamy wstępnie wytrenowany model kompletacji" - mówi Rice. Dzięki usunięciu etapu szkolenia oprogramowanie może działać nawet na lokalnych komputerach - tam, gdzie przetwarzanie tomogramu wymaga zwykle 60-90 minut, czas uruchomienia na superkomputerze MPI Raven jest zredukowany do 15 minut na tomogram. TomoTwin pozwala badaczom wybrać dziesiątki tomogramów w czasie, który jest potrzebny do ręcznego wybrania pojedynczego, zwiększając tym samym przepustowość danych i szybkość uśredniania w celu uzyskania lepszego obrazu. Oprogramowanie może obecnie lokalizować białka globularne lub kompleksy białkowe większe niż 150 kilodaltonów w komórkach; w przyszłości grupa Raunsera zamierza uwzględnić białka błonowe, białka filamentowe i białka o mniejszych rozmiarach.

Odblokowanie zegara jelitowego: jak rytmy okołodobowe i mikroflora jelitowa wpływają na zdrowie człowieka

W artykule przeglądowym opublikowanym w czasopiśmie Nutrition, Metabolism, and Cardiovascular Diseases, naukowcy przedstawili przegląd najnowszych badań badających związek pomiędzy rytmami okołodobowymi, mikrobiotą jelitową i dietą oraz zbiorczy wpływ tego związku na ogólny stan zdrowia. Chronoodżywianie jest definiowane jako związek między czasem posiłków, rytmami okołodobowymi i zdrowiem metabolicznym. Ta konkretna dziedzina żywienia zyskała ostatnio ogromną popularność ze względu na znaczący wpływ rytmów okołodobowych na procesy metaboliczne i mikrobiotę jelitową gospodarza. Rytmy okołodobowe odnoszą się do serii endogennych oscylatorów generowanych przez okołodobowe zegary biologiczne, które tworzą połączenie między wewnętrznymi procesami fizjologicznymi a środowiskiem zewnętrznym. Znaczna część całkowitego składu mikrobioty jelitowej ulega rytmicznym wahaniom w ciągu doby. Co więcej, sama mikrobiota jelitowa synchronizuje okołodobowe zegary biologiczne gospodarza poprzez różne szlaki sygnałowe. Obserwacje te wskazują, że może istnieć sprzężenie pomiędzy rytmem okołodobowym gospodarza a mikrobiotą jelitową oraz że wzorce i pory odżywiania mogą odgrywać kluczową rolę w tym wzajemnym oddziaływaniu. Każdy aspekt nawyków żywieniowych, w tym czas, częstotliwość i regularność posiłków oraz jakość diety, odgrywa rolę w modulowaniu wzajemnych relacji między rytmami okołodobowymi a mikrobiotą jelitową. Centralny zegar okołodobowy zlokalizowany w mózgu jest regulowany przez cykl światło-ciemność słońca. Jednakże, ponieważ obwodowe zegary okołodobowe zlokalizowane w wątrobie, trzustce i przewodzie pokarmowym (GI) nie mogą być bezpośrednio wystawione na działanie światła, zegary te są synchronizowane głównie przez składniki diety. Badania wykazały, że spożywanie pokarmów w późnych godzinach wieczornych może zaburzać rytmy okołodobowe (chronodystans) i zmieniać wydzielanie hormonów. Ponadto stwierdzono, że każdy 1-godzinny wzrost pory ostatniego posiłku w ciągu dnia wiąże się ze zmianami metabolicznymi, w tym ze zwiększeniem stężenia białka C-reaktywnego, zmniejszeniem stężenia lipoproteiny o dużej gęstości (dobrego cholesterolu) oraz upośledzeniem kontroli glikemii i kontroli masy ciała. Żywienie ograniczone w czasie odnosi się do spożywania pożądanej ilości pokarmu w określonym czasie. Stwierdzono, że ten szczególny wzorzec żywieniowy moduluje skład mikrobioty jelitowej, np. indukuje korzystne społeczności bakterii i redukuje szkodliwe społeczności bakterii. Uważa się, że takie ograniczenie czasu dostępu do pożywienia naśladuje naturalne wzorce żywieniowe oparte na rytmach okołodobowych. Wiadomo, że nieregularny nawyk jedzenia zmienia rytmy okołodobowe poprzez desynchronizację centralnych i obwodowych zegarów okołodobowych. Wiele badań wykazało, że ludzie, którzy wolą jeść w późnych godzinach wieczornych, mają znacznie większą tendencję do pomijania śniadania, lunchu lub porannych przekąsek. W badaniu przeprowadzonym na koniach stwierdzono, że przyjmowanie pokarmów z większą częstotliwością zmniejsza obfitość szkodliwych zbiorowisk bakterii w jelitach. Jednak w żadnym badaniu nie zbadano dotychczas wpływu częstotliwości i regularności posiłków na skład mikrobiomu jelitowego u ludzi. Chronotyp jest definiowany jako naturalna tendencja organizmu do bycia obudzonym lub śpiącym w określonych porach dnia. Dowody wskazują, że chronotyp danej osoby może wpływać na jakość jej diety. Chociaż chronotypy wydają się nie mieć wpływu na spożycie makro- i mikroelementów, badania wykazały, że osoby jedzące późnym wieczorem mają większą częstotliwość spożywania sacharozy niż osoby jedzące rano. Co więcej, niektóre badania wykazały, że wieczorne nawyki żywieniowe wiążą się ze złą lub niezdrową jakością diety. Dieta śródziemnomorska jest uważana za jeden z najlepszych wzorców żywieniowych o wielu korzyściach zdrowotnych. Wiadomo, że dieta ta zmniejsza ryzyko chorób sercowo-naczyniowych i metabolicznych oraz zachorowalność i śmiertelność z wszystkich przyczyn. Badania wykazały, że chronotyp poranny jest związany z wyższym przestrzeganiem diety śródziemnomorskiej i lepszym zarządzaniem masą ciała. Jeśli chodzi o związek między jakością diety, mikrobiotą jelitową i rytmem okołodobowym, badania wykazały, że diety wysokotłuszczowe zmieniają chronobiologię mikrobioty jelitowej, prowadząc do zmienionej produkcji metabolitów mikrobiologicznych oraz zaburzeń rytmu okołodobowego i metabolizmu. Związane z dietą zaburzenia chronotypu i dysbioza mikrobioty jelitowej są związane z rozwojem wielu chorób przewlekłych, w tym chorób sercowo-naczyniowych i metabolicznych, zaburzeń psychicznych i niektórych nowotworów. Istnieją dowody wskazujące, że wieczorny chronotyp wiąże się ze zmienionymi profilami kardiometabolicznymi. Zaobserwowano istotnie zmieniony metabolizm lipidów i glukozy oraz rytmiczność mikrobioty jelitowej wśród osób spożywających posiłki w godzinach wieczornych. Badania wykazały również związek pomiędzy chronotypem wieczornym a ryzykiem wystąpienia raka piersi, prostaty, płuc i okrężnicy. Postawiono hipotezę, że zaburzenia rytmu okołodobowego zwiększają ryzyko wystąpienia raka poprzez zmianę proliferacji komórek i cyklu snu. Zaburzenia rytmu okołodobowego mogą również sprzyjać karcynogenezie poprzez zmianę produkcji metabolitów mikrobiomu jelitowego, takich jak krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) i kwasy żółciowe. Brak równowagi pomiędzy rytmem okołodobowym a mikrobiotą jelitową może zwiększać ryzyko wystąpienia niektórych zaburzeń psychicznych, w tym depresji. Może to wynikać ze zmienionej rytmiczności neuroprzekaźników, które są związane z regulacją nastroju. Niektóre z ostatnich dowodów sugerują, że większa obfitość prozapalnych społeczności mikrobiotycznych i mniejsza obfitość społeczności mikrobiotycznych produkujących SCFA może zmienić rytmy okołodobowe, co wspólnie zwiększa ryzyko depresji.

Badanie kliniczne leczenia skojarzonego jest bardzo obiecujące dla pacjentów z glejakiem wielopostaciowym

Nowe międzynarodowe badanie opublikowane w Nature Medicine i zaprezentowane jako przełomowy abstrakt na dorocznej konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Chirurgów Neurologicznych (AANS), jest bardzo obiecujące dla pacjentów z glejakiem. Dr Farshad Nassiri i Gelareh Zadeh, neurochirurdzy z University Health Network (UHN) w Toronto, opublikowali wyniki badania klinicznego fazy 1/2, badającego bezpieczeństwo i skuteczność nowej terapii, która łączy wstrzyknięcie wirusa onkolitycznego - wirusa, który namierza i zabija komórki nowotworowe - bezpośrednio do guza, z dożylną immunoterapią. Autorzy stwierdzili, że ta nowatorska terapia łączona może zlikwidować guz u wybranych pacjentów, z dowodami na przedłużone przeżycie. Prace badawcze autorów ujawniły również nową sygnaturę genetyczną w próbkach guza, która może potencjalnie przewidzieć, którzy pacjenci z glejakiem mają największe szanse na odpowiedź na leczenie. Wstępne wyniki badań klinicznych są obiecujące. Jesteśmy ostrożnie optymistyczni co do długoterminowych korzyści klinicznych dla pacjentów." Dr Gelareh Zadeh, współdyrektor Krembil Brain Institute i Senior Scientist w Princess Margaret Cancer Centre. Glioblastoma to notorycznie trudny do leczenia pierwotny nowotwór mózgu. Pomimo agresywnego leczenia, które zwykle obejmuje chirurgiczne usunięcie guza i wiele leków chemioterapeutycznych, nowotwór często powraca, a wtedy możliwości leczenia są ograniczone. Inhibitory immunologicznych punktów kontrolnych są skuteczne w leczeniu różnych nowotworów, ale w leczeniu nawrotowej glejaka odniosły ograniczony sukces. Ta nowatorska terapia polega na połączeniu wirusa onkolitycznego i inhibicji punktów kontrolnych układu odpornościowego, przy użyciu przeciwciała anty-PD-1 jako ukierunkowanej immunoterapii. Najpierw zespół dostarczył wirusa poprzez dokładną lokalizację guza za pomocą technik stereotaktycznych i wstrzyknięcie wirusa przez mały otwór i specjalnie skonstruowany cewnik. Następnie pacjenci otrzymywali przeciwciało anty-PD-1 dożylnie, co trzy tygodnie, zaczynając od jednego tygodnia po operacji. "Leki te działają poprzez uniemożliwienie rakowi uniknięcia naturalnej odpowiedzi immunologicznej organizmu, więc mają niewielkie korzyści, gdy guz jest nieaktywny immunologicznie-;jak to ma miejsce w przypadku glejaka", wyjaśnia dr Zadeh. "Wirusy onkolityczne mogą przezwyciężyć to ograniczenie, tworząc bardziej korzystne mikrośrodowisko guza, które następnie pomaga zwiększyć antynowotworowe odpowiedzi immunologiczne". Połączenie wirusa onkolitycznego i inhibicji punktów immunologicznych skutkuje "podwójnym uderzeniem" w guzy; wirus bezpośrednio powoduje śmierć komórek nowotworowych, ale również stymuluje lokalną aktywność immunologiczną powodując stan zapalny, pozostawiając komórki nowotworowe bardziej podatne na ukierunkowaną immunoterapię. Dr Zadeh i współpracownicy oceniali innowacyjną terapię u 49 pacjentów z nawrotem choroby, pochodzących z 15 placówek szpitalnych w całej Ameryce Północnej. UHN, który jest największym szpitalem badawczym i dydaktycznym w Kanadzie i jedyną kanadyjską instytucją biorącą udział w badaniu, leczył większość pacjentów włączonych do próby. Wyniki, opublikowane w Nature Medicine, pokazują, że ta terapia łączona jest bezpieczna, dobrze tolerowana i wydłuża czas przeżycia pacjentów. Terapia nie miała żadnych poważnych nieoczekiwanych działań niepożądanych i przyniosła medianę przeżycia wynoszącą 12,5 miesiąca - znacznie dłuższą niż sześć do ośmiu miesięcy, które zwykle obserwuje się przy istniejących terapiach. "Jesteśmy bardzo zadowoleni z tych wyników" - mówi dr Farshad Nassiri, pierwszy autor badania i starszy rezydent neurochirurgii na Uniwersytecie w Toronto. "Ponad połowa naszych pacjentów osiągnęła korzyść kliniczną - stabilną chorobę lub lepszą - i widzieliśmy kilka niezwykłych odpowiedzi z guzami kurczącymi się, a niektóre nawet całkowicie zniknęły. Trzech pacjentów pozostaje przy życiu w 45, 48 i 60 miesiącu od rozpoczęcia badania klinicznego." "Wyniki badania są szczególnie znaczące, ponieważ pacjenci w badaniu nie mieli resekcji guza przy nawrocie choroby - jedynie wstrzyknięcie wirusa - co jest nowatorskim podejściem do leczenia glejaka. Tak więc, to naprawdę niezwykłe widzieć te odpowiedzi" - mówi dr Zadeh. "Uważamy, że kluczem do naszego sukcesu było dostarczenie wirusa bezpośrednio do guza przed zastosowaniem immunoterapii systemowej. Nasze wyniki wyraźnie sygnalizują, że może to być bezpieczne i skuteczne podejście" - dodaje dr Nassiri. Zespół przeprowadził również eksperymenty w celu określenia mutacji, ekspresji genów i cech immunologicznych guza każdego pacjenta. Odkryli kluczowe cechy immunologiczne, które ostatecznie mogą pomóc klinicystom przewidzieć odpowiedzi na leczenie i zrozumieć mechanizmy oporności glejaka. "Ogólnie rzecz biorąc, leki stosowane w leczeniu nowotworów nie działają u każdego pacjenta, ale wierzymy, że istnieje subpopulacja pacjentów z glejakiem, którzy dobrze odpowiedzą na to leczenie" - mówi dr Zadeh. "Wierzę, że ta praca translacyjna, łącząca podstawowe badania laboratoryjne z badaniami klinicznymi, jest kluczem do rozwoju spersonalizowanych metod leczenia glejaka". Jest to jedno z niewielu badań klinicznych z korzystnymi wynikami dla glejaka w ciągu ostatniej dekady i był to naprawdę wysiłek zespołowy. "Próba nie byłaby możliwa bez naszych niesamowitych zespołów OR, zespołów bezpieczeństwa badań i badaczy - w tym dr Warrena Masona i jego zespołu w Princess Margaret Cancer Centre - oraz naszych dzielnych pacjentów i ich rodzin. Jesteśmy również wdzięczni rodzinie Wilkinsów za zapewnienie funduszy umożliwiających nam ukończenie badań, które posuwają naprzód opiekę nad naszymi pacjentami" - mówi dr Zadeh. Następnym krokiem dla grupy jest sprawdzenie skuteczności terapii łączonej w stosunku do innych metod leczenia w randomizowanym badaniu klinicznym. "Jesteśmy zachęceni tymi wynikami, ale przed nami jeszcze wiele pracy" - mówi dr Nassiri. "Naszym celem, jak zawsze, jest pomoc naszym pacjentom. To właśnie motywuje nas do kontynuowania tych badań".

Ciąża i zdrowie jamy ustnej: ujawnianie zagrożeń i świadomość przyszłych matek

W ostatnim badaniu opublikowanym w czasopiśmie BMC Pregnancy and Childbirth, naukowcy zbadali znaczenie zdrowia jamy ustnej w ciąży. Ciąża powoduje zmiany hormonalne, które wpływają również na jamę ustną. Badania wykazały, że oznaki choroby przyzębia są związane z niekorzystnymi wynikami ciąży, takimi jak stan przedrzucawkowy, niska waga urodzeniowa, przedwczesny poród, cukrzyca ciążowa, przedwczesne pęknięcie błon płodowych i zapalenie sromu i pochwy. Chociaż poziom płytki nazębnej pozostaje niezmieniony w czasie ciąży, to zapalenie dziąseł znacznie się zwiększa, osiągając szczyt w trzecim trymestrze i zmniejszając się trzy miesiące po porodzie. Szczególną troskę o zdrowie jamy ustnej można rozważyć w przypadku, gdy kobiety w ciąży mają ochotę na słodkie pokarmy, co wpływa na wzorce tworzenia się płytki nazębnej. Zdrowa dieta w ciąży może mieć pozytywny wpływ na zmniejszenie stanu zapalnego przyzębia i dziąseł. Ponadto badania sugerują, że zachowania zdrowotne przyszłych matek zależą od różnych cech socjoekonomicznych. Dlatego utrzymanie dobrego stanu zdrowia jamy ustnej w czasie ciąży jest istotne dla ogólnego zdrowia matek i ich noworodków. W niniejszym badaniu naukowcy oceniali świadomość znaczenia zdrowia jamy ustnej w ciąży. Przygotowano kwestionariusz i rozpowszechniono go wśród matek w wieku 19-44 lat, które urodziły w klinikach ginekologicznych. Kwestionariusz został zaprojektowany w celu zebrania danych na temat pięciu pozycji demograficznych i 11 pozycji dotyczących zdrowia jamy ustnej. Odpowiedzi udzielano bez korzystania z pomocy stomatologów, aby uzyskać rzeczywistą wiedzę na temat świadomości kobiet w zakresie zdrowia jamy ustnej podczas ciąży. Dla danych ciągłych obliczono średnią, medianę, odchylenie standardowe oraz (dolny i górny) kwartyl. Analiza wariancji (ANOVA), test chi-squared, test U Manna-Whineya lub test Kruskala-Wallisa zostały przeprowadzone w celu oszacowania istotności statystycznej. Zespół uzyskał odpowiedzi od 200 kobiet w wieku średnio 31,9 lat. Niektóre uczestniczki nie odpowiedziały na wszystkie pozycje w kwestionariuszu. Średni czas trwania ciąży wynosił 38,9 tygodnia, na podstawie danych od 170 badanych. Większość badanych (55,5%) miała wyższe wykształcenie. Naturalny poród odnotowano u 45% badanych, 48,5% przeszło cesarskie cięcie. Około 40% badanych zgłaszało nudności w czasie ciąży. Tylko 20% badanych poddało się badaniu stomatologicznemu podczas planowania lub przygotowywania się do ciąży, a 38,5% wykonało je po potwierdzeniu ciąży. Uzyskanie wyższego wykształcenia było istotnie skorelowane z poddaniem się badaniu stomatologicznemu. Prawie 20% badanych uznało, że badanie to nie jest konieczne, ponieważ nie mają problemów z jamą ustną lub zębami, a 22% nie miało na nie czasu lub pieniędzy. Około 30% badanych oceniło swój stan zdrowia jamy ustnej przed ciążą jako bardzo dobry, a 51,5% jako dobry. Około 18% zgłosiło dyskomfort związany z kamieniem nazębnym i małą próchnicą. Bardziej długotrwała ciąża korelowała z gorszą samooceną stanu zdrowia jamy ustnej sprzed ciąży. Po porodzie około 21% oceniło swój stan zdrowia jamy ustnej jako bardzo dobry, a 47% określiło go jako dobry. Niektóre uczestniczki (5%) poddały się leczeniu ortodontycznemu w czasie ciąży. Jednak prawie jedna czwarta uczestniczek nie miała świadomości znaczenia higieny jamy ustnej w czasie ciąży. Większość uczestniczek (59,5%) rozumiała jej znaczenie podczas ciąży, podczas gdy tylko 16,5% wiedziało (o) niej przed ciążą. Większość badanych podawała, że szczotkuje zęby dwa razy dziennie, niektóre podawały, że cztery razy dziennie. Uczestniczki z wyższym wykształceniem prawdopodobnie częściej myły zęby. Krwawienie z dziąseł zgłaszało 37% uczestniczek i korelowało ono z nudnościami w czasie ciąży. Około 15% uczestniczek zgłaszało miejscowy przerost dziąseł w czasie ciąży, co istotnie korelowało z młodszym wiekiem. Ponadto częściej występował u kobiet, które przeszły cesarskie cięcie oraz u tych, które miały nudności w czasie ciąży. Skargi dotyczące dziąseł lub zębów były istotnie częstsze u młodszych badanych oraz u tych, u których w czasie ciąży występowały nudności. Objawy nadwrażliwości stomatologicznej występowały u 24,5% uczestników. Około 31% osób zgłosiło leczenie stomatologiczne w czasie ciąży, co było istotnie częstsze u młodszych badanych. Jedna trzecia uczestniczek zgłosiła pogorszenie stanu jamy ustnej. Tylko 5% poddało się ekstrakcji zęba w czasie ciąży. Podsumowując, badacze zaobserwowali, że kilka osób było świadomych przed ciążą, że dobry stan zdrowia jamy ustnej pozytywnie wpłynie na przebieg ciąży, a większość zdawała sobie sprawę z jego znaczenia w trakcie ciąży. Niemniej jednak, było około 25% osób, które nadal były nieświadome. Autorzy zaobserwowali związek pomiędzy dłuższą ciążą a niską samooceną stanu zdrowia jamy ustnej przed ciążą, szczególnie wśród osób o niższym poziomie wykształcenia. W związku z tym należy zidentyfikować osoby zagrożone i zapewnić im lepszą opiekę i edukację. Ponadto, wpływ stanu zdrowia jamy ustnej na przebieg ciąży i rozwój płodu pozostaje nieuchwytny.

Szybkie rozprzestrzenianie się bakterii E. coli opornych na antybiotyki w Europie budzi niepokój

W najnowszym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Eurosurveillance, naukowcy przeprowadzili sekwencjonowanie całego genomu (WGS) na 874 izolatach Escherichia coli (E. coli) niosących gen bla NDM-5, który koduje metalo-β-laktamazę New Delhi (NDM)-5. Pobrali oni zestaw prób badawczych z 13 krajów Unii Europejskiej (UE)/Europejskiego Obszaru Gospodarczego (EOG) w okresie od 2012 do czerwca 2022 roku. W badaniu Enterobacterales opornych na karbapenem i/lub kolistynę (CCRE survey) przeprowadzonym w 36 krajach europejskich w 2019 r., badacze wykryli 62 z 201 izolatów E. coli wytwarzających karbapenemazę, posiadających gen kodujący NDM-5 "blaNDM-5" w 15 krajach. Dodatkowo zaobserwowali, że niektóre z tych 62 izolatów E. coli należały do typów sekwencji wysokiego ryzyka (ST), co zwiększało ryzyko zakażeń pozajelitowych. Ponieważ wyniki te były niepokojące, Europejskie Centrum Zapobiegania i Kontroli Chorób (ECDC) zwróciło się o dalsze zbadanie sprawy. W obecnym badaniu naukowcy zainicjowali zbieranie danych WGS i epidemiologicznych dotyczących izolatów E. coli przenoszących bla NDM-5 ze wszystkich krajów UE i EOG za pośrednictwem swojej platformy EpiPulse. W odpowiedzi otrzymali dane dla 905 izolatów E. coli z 13 krajów. Odrzucili 29 izolatów, które nie spełniały kryteriów jakościowych lub nie posiadały genu bla NDM-5. Ostateczny zestaw analiz obejmował dane dotyczące 874 izolatów E.coli zebranych w latach 2012-2022 i określanych jako "kolekcje krajowe". Co warte podkreślenia, ECD1C zdeponowało te dane również w Europejskim Archiwum Nukleotydów. Stosując te same kryteria jakości, ECDC odzyskało dane WGS z systemu National Center for Biotechnology Information (NCBI) Pathogen Detection w 2022 roku, co dodało 2 561 dodatkowych izolatów E. coli do zbioru danych analizy badania. Badacze wykorzystali wersję 2.0.9 narzędzia multilocus sequence typing (MLST) z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego (DTU) do określenia ST izolatów z krajowych kolekcji, kategoryzując je na główne i pomniejsze ST. Pierwsze i drugie stanowiły odpowiednio >10% i między 5-10% ST. Ponadto wykorzystali narzędzie PointFinder firmy DTU do wykrywania mutacji punktowych oporności na fluorochinolony oraz schemat EnteroBase cgMLST z progiem 10 różnic allelicznych w celu znalezienia skupisk powiązanych izolatów E. coli. Podobnie wykorzystali wtyczkę analityczną E. coli programu BioNumerics w wersji 7.6.3 z progami ≥60% długości sekwencji i ≥90% identyczności sekwencji dla pokrycia genów w celu określenia genów oporności. Ponadto zespół zebrał zmienne epidemiologiczne dla izolatów z krajowych kolekcji, w tym miejsce pobrania próbki, rok, miesiąc, rodzaj próbki, znaczenie kliniczne, miejsce pobrania, charakterystykę pacjenta, taką jak pacjent hospitalizowany lub ambulatoryjny, wiek, płeć, historię podróży i hospitalizacji w ciągu ostatnich sześciu miesięcy oraz ich powiązanie epidemiologiczne z innymi pacjentami. Zestaw danych do badań obejmował 3435 izolatów E. coli z blaNDM-5 pochodzącym z 267 ST, z których 83 były obecne w 874 izolatach. Pięć dominujących ST to ST167, ST405, ST410, ST361 i ST648; pierwsze trzy były głównymi ST, a pozostałe dwa były mniejszymi. Badacze wykryli te pięć w sześciu krajach Finlandia, Dania, Francja, Holandia, Irlandia i Szwecja, z których wszystkie zgłosiły ponad 20 izolatów. Autorzy zauważyli czasowy wzrost liczby izolatów E. coli niosących bla NDM-5. Co znamienne, 500 z 874 izolatów z kolekcji krajowych było zaangażowanych w 114 klastrów wielonarodowych. Spośród 3435 izolatów E. coli będących nosicielami bla NDM-5, 180 posiadało dodatkowe geny karbapenemazy, a blaOXA-181 był najczęściej współwystępującym genem karbapenemazy, gdyż był obecny w 110/180 izolatów E. coli. Spośród pięciu dominujących ST, 69 izolatów ST410 przenosiło dwa geny karbapenemazy, tj. najwyższy odsetek w porównaniu z innymi głównymi ST. Z 3435 izolatów E. coli będących nosicielami bla NDM-5, 2129, tj. 62% posiadało minimum jeden gen β-laktamazy o rozszerzonym spektrum działania (ESBL), a geny rodziny blaCTX-M były najczęściej identyfikowanymi genami ESBL, przy czym 62,3% izolatów E. coli należało do dominujących ST. Dwa geny, bla CMY-42 i bla CMY-2, kodowały nabyte β-laktamazy AmpC, z czego drugi należał do ST410, jednego z pięciu klonów wysokiego ryzyka. Oszałamiająco wysoki odsetek izolatów E. coli niosących bla NDM-5 (94,2%) był również wysoce oporny na aminoglikozydy. Podobnie, z powodu mutacji genu topoizomerazy typu II, te izolaty E. coli były często oporne na fluorochinolony. Na podstawie połączonych wyników tych markerów oporności, 58,2% izolatów E. coli przenoszących bla NDM-5 w badanym zbiorze danych okazało się oporne na wiele leków, w tym wszystkie β-laktamy, aminoglikozydy i fluorochinolony. Obecnie klinicyści stosują te antybiotyki w leczeniu ciężkich zakażeń E. coli. Ponadto badacze dokonali kilku ważnych ustaleń epidemiologicznych dla wszystkich 874 izolatów E.coli z krajowych kolekcji. Na przykład, mieli informacje na temat statusu zakażenia 618/874 izolatów i znali rodzaj próbki 766/874 izolatów. Mocz był najczęstszym typem próbki (178/874), podczas gdy krew (23/874) i drogi oddechowe (6/874) były najrzadszymi typami próbek.

Czy obturacyjny bezdech senny zwiększa ryzyko wystąpienia ostrych następstw SARS-CoV-2?

W najnowszym artykule opublikowanym w czasopiśmie Sleep, naukowcy stworzyli zharmonizowaną analizę badającą wpływ wcześniej istniejącego obturacyjnego bezdechu sennego (OSA) jako czynnika ryzyka dla następstw po ostrej fazie zespołu oddechowego z koronawirusem 2 (SARS-CoV-2) [PASC] u dzieci i dorosłych. Wykorzystano dane z elektronicznych kart zdrowia (EHR) z trzech sieci badawczych w ramach inicjatywy REsearching COVID to Enhance Recovery (RECOVER) finansowanej przez National Institutes of Health (NIH). W poprzednich badaniach stwierdzono pozytywny związek między OSA a wynikami ostrej choroby koronawirusowej 2019 (COVID-19). OSA, charakteryzujący się powtarzającą się obturacją dróg oddechowych podczas snu, jest wysoce rozpowszechniony w Stanach Zjednoczonych (USA), dotykając prawie 20% dorosłych; dlatego uzasadnia to dalsze badania jako potencjalny czynnik ryzyka dla PASC. Według ostatnich szacunków, PASC występuje u 7% do 54% pacjentów z COVID-19, nawet po całkowitym wyleczeniu. Ryzyko wystąpienia PASC różni się w zależności od płci, wieku i specyficznych, istniejących wcześniej schorzeń, takich jak nadciśnienie tętnicze i cukrzyca, co nasuwa przypuszczenie, że OSA może być czynnikiem ryzyka wystąpienia PASC. Niemniej jednak, w dotychczasowych badaniach rzadko badano i wyjaśniano wpływ istniejących wcześniej schorzeń, takich jak OSA, na ryzyko rozwoju PASC. Ponadto w badaniach należy zwrócić uwagę na inne niż ostre wyniki leczenia u osób, które przeżyły COVID-19 i mają wcześniej współistniejącą OSA. Niniejsze badanie jest pierwszą analizą danych w świecie rzeczywistym przeprowadzoną między 1 marca 2018 r. a 1 marca 2020 r., w wielu źródłach danych, przy użyciu różnych definicji Long COVID i stosując różne podejścia do identyfikacji pacjentów COVID-19 o wyższym ryzyku rozwoju PASC z powodu wcześniej istniejącego OSA. W szczególności badacze wzięli pod uwagę dowody na istnienie OSA zdiagnozowanego w ciągu dwóch lat przed czasem trwania badania. Badania National COVID Cohort Collaborative (N3C) i Patient-Centered Clinical Research Network (PCORnet) obejmowały populacje dorosłych w wieku ≥18 lat; ramię PEDSnet tego ostatniego obejmowało również populację pediatryczną. W badaniu N3C przeanalizowano dane >15 milionów pacjentów z 77 ośrodków, natomiast w badaniu PCORnet wzięto pod uwagę dane 11 milionów pacjentów z 19 ośrodków. Podobnie PEDSnet wyselekcjonował 8,5M pacjentów z sieci ośmiu pediatrycznych systemów opieki zdrowotnej. Rdzeń nauk klinicznych (CSC) na New York University Langone Health koordynował wszystkie trzy sieci badawcze RECOVER, aczkolwiek każda z sieci stworzyła odrębne, oparte na diagnozie, obliczalne definicje fenotypu (CP), aby samodzielnie znaleźć prawdopodobnych pacjentów z PASC. Warto zauważyć, że algorytmy zaprojektowane do identyfikacji pacjentów z rozpoznaniem OSA z EHRs mają doskonałą ważność. Ponadto N3C i PCORnet ograniczyły swoje analizy do osób dorosłych w wieku ≥21 lat, natomiast PEDSnet do dzieci poniżej 21 lat, ponieważ ułatwiło to rozgraniczenie wyników dla dorosłych i dzieci. Zespół przeszkolił wszystkich CP w zakresie pacjentów, którzy odwiedzili klinikę Long COVID oraz definicji zakorzenionych w zasadach obejmujących badania laboratoryjne, rozpoznania kliniczne i leki. Kryteria kwalifikujące do włączenia były takie, że pacjent wykazał dowód zakażenia COVID-19 między 1 marca 2020 r., A 28 lutego 2022 r., Zwykle pozytywny test SARS-CoV-2 reakcji łańcuchowej odwrotnej transkrypcji-polimerazy (RT-PCR) lub antygenu. Wreszcie, badacze wykorzystali modele regresji logistycznej do oszacowania nieskorygowanych i skorygowanych współczynników szans (OR) z 95% przedziałami ufności (CI) dla związku między wcześniejszym rozpoznaniem OSA a prawdopodobieństwem rozwoju PASC. Niezależnie od podejścia zastosowanego do identyfikacji prawdopodobnych pacjentów z PASC, obecna analiza wykazała, że istniejący wcześniej OSA zwiększa ryzyko wystąpienia stanów podobnych do PASC wśród dorosłych pacjentów. Nawet po skorygowaniu o inne choroby współistniejące, ten dodatni związek pozostał istotny, choć nieco osłabł. Analiza wrażliwości uwzględniająca istniejące wcześniej nadciśnienie tętnicze i cukrzycę zamiast skali współzależności nie zmieniła wyników w przypadku osób dorosłych. I odwrotnie, wyraźne pozytywne powiązania między wcześniej istniejącym OSA a prawdopodobnym PASC wśród dzieci stały się nieistotne po skorygowaniu o choroby współistniejące. Dodatkowo, analizy wrażliwości uwzględniające astmę, nadciśnienie i cukrzycę u dzieci zmieniły obserwowane związki i pozwoliły na uzyskanie innych szacunków efektu. Otyłość była najczęstsza w sieci PCORnet i odpowiadała za pewne widoczne różnice w wynikach PASC związanych z OSA we wszystkich trzech sieciach. Częściowo otyłość i podobne choroby współistniejące utrudniały i zmniejszały siłę związku z PASC.

Organoidy raka głowy i szyi pochodzące od pacjentów mogą pomóc w odkryciu nowych terapii

Naukowcy z grupy Organoid (Hubrecht Institute) i UMC Utrecht stworzyli biobank organoidów pochodzących od pacjentów z rakiem głowy i szyi (HNC). Wykorzystali ten biobank do walidacji znanych biomarkerów HNC i stwierdzili, że odpowiedzi na leczenie w organoidach odpowiadają tym obserwowanym u pacjentów. Wyniki badania zostaną opublikowane w Med 12 maja 2023 r. i mogą w przyszłości wspomóc decyzje dotyczące leczenia i odkrycia nowatorskich terapii dla pacjentów z HCN. Rak głowy i szyi (HNC) jest nadrzędnym terminem stosowanym dla kilku rodzajów nowotworów, w tym najczęstszej formy zwanej rakiem płaskonabłonkowym głowy i szyi (HNSCC). Pacjenci z HNC mogą być leczeni kombinacją chirurgii, radioterapii i/lub chemioterapii. Niemniej jednak, leczenie nie zawsze jest skuteczne. Rosemary Millen, wspólny pierwszy autor pracy, wyjaśnia: "Te zabiegi powodują poważne skutki uboczne i dlatego niektórzy pacjenci nie są w stanie zakończyć leczenia. A nawet po przejściu przez tak surowe leczenie, u 60 procent pacjentów dochodzi do nawrotu choroby." Ograniczona skuteczność zabiegów może być częściowo wyjaśniona przez fakt, że genetyczny makijaż guza mocno różni się między pacjentami. W rezultacie, najbardziej odpowiednia terapia jest inna dla każdego pacjenta. Klinicyści mają obecnie ograniczone narzędzia, aby to właściwie rozróżnić. Istnieje zatem pilna potrzeba opracowania lepszych biomarkerów: wskaźników, które możemy zmierzyć u każdego pacjenta z osobna, aby określić, z jakiego leczenia skorzystałby najbardziej. W idealnej sytuacji takie spersonalizowane podejście pozwoliłoby uniknąć niepotrzebnego obciążania pacjentów leczeniem, które może nie przynieść oczekiwanych rezultatów, i doprowadziłoby do lepszego rokowania." Else Driehuis, autorka odpowiadająca za pracę. Pierwszym krokiem w kierunku takiego spersonalizowanego leczenia jest opracowanie lepszych modeli, które dokładniej odzwierciedlają zmienność guza. Dlatego badacze stworzyli biobank organoidów HNC: miniaturowych wersji guzów pacjentów, hodowanych w laboratorium. Millen: "Ostatecznie celem takiego biobanku byłoby wykorzystanie organoidów do kierowania decyzjami o spersonalizowanym leczeniu w klinice. Oczywiście, zanim będziemy mogli to zrobić, najpierw musieliśmy zbadać, czy odpowiedź na leczenie w organoidach koreluje z odpowiedzią obserwowaną u pacjentów." Driehuis dodaje: "Willem de Kort, wspólny pierwszy autor pracy, był w stanie zebrać wiele próbek pacjentów z HNC w UMC Utrecht. Pobrał od tych pacjentów tkankę guza, albo podczas biopsji diagnostycznych, albo chirurgicznych resekcji guza, i śledził przebieg ich choroby. W trakcie całego projektu ściśle współpracowaliśmy z chirurgami, onkologami i radiologami. To był prawdziwy wysiłek zespołowy". Zespół był w stanie wyhodować organoidy HNC z tkanek pacjentów i potwierdził, że te "mini guzy" ściśle przypominały guzy pacjentów, ponieważ zachowały te same cechy histologiczne i genetyczne. Po poddaniu organoidów radioterapii zespół wykazał, że odpowiedź organoidów przypominała odpowiedzi na leczenie u pacjentów. "Organoidy mają zatem potencjał do przewidywania wyników leczenia pacjentów. Korelacja między odpowiedzią organoidów i pacjentów istniała w przypadku pacjentów otrzymujących radioterapię adiuwantową, co oznacza, że promieniowanie jest stosowane dodatkowo do chirurgicznej resekcji guza. W przypadkach, gdy pacjenci otrzymali radioterapię jako leczenie pierwotne, musimy to dalej badać - wyjaśnia Millen. Naukowcy badali również efekt chemoradioterapii, czyli połączenia promieniowania i chemioterapii. "Tutaj pokazujemy, że dwa konkretne leki chemioterapeutyczne, cisplatyna i karboplatyna, mają działanie radiosensybilizujące w organoidach. Oznacza to, że sprawiają, że komórki nowotworowe są bardziej wrażliwe na radioterapię. Wyniki te są zgodne z tym, co widzimy w klinice i dlatego ponownie podkreślają potencjał prognostyczny organoidów w tym ustawieniu" - mówi Driehuis. Niektóre z odkryć dokonanych przez zespół mogą mieć znaczenie dla pacjentów z HNC w najbliższej przyszłości. Na przykład wykazano, że lek cetuximab sprawił, że organoidy nowotworowe stały się mniej wrażliwe na radioterapię. Driehuis wyjaśnia: "Jest to zaskakujące, ponieważ połączenie tego leku i radioterapii jest dziś podawane niektórym pacjentom z HNC w klinice. U pacjentów trudno jest rozróżnić indywidualny wkład leku i radioterapii w ogólny efekt tego leczenia skojarzonego, ale w organoidach możemy to rozdzielić. Nasze wyniki pasują do ostatnio opublikowanych danych, które pokazują, że przeżycie pacjentów leczonych cetuximabem i radioterapią jest gorsze w porównaniu z leczeniem samą radioterapią. Kliniczna implikacja tych wyników byłaby taka, że lepiej poczekać z cetuximabem do czasu po radioterapii, ale ta zmiana czasu leczenia jest czymś, co trzeba by oczywiście przetestować u pacjentów." Zespół wykazał również, że tzw. inhibitor PRMT5, nowatorski lek będący już w badaniach klinicznych dla innych typów nowotworów, może być skuteczny dla podgrupy pacjentów z HNC. Millen: "Sekwencjonowaliśmy DNA organoidów, aby zbadać związek między konkretnymi mutacjami genetycznymi a odpowiedzią na leczenie. Robiąc to, stwierdziliśmy, że guzy z utratą genu CDKN2A odpowiadały na leczenie tym nowatorskim lekiem. Byłoby bardzo interesujące zobaczyć, czy efekt ten występuje również u pacjentów, zwłaszcza że mutacja ta jest obecna w ponad 50% przypadków HNSCC." Driehuis podsumowuje: "Łącznie, nasze wyniki podkreślają kliniczne znaczenie organoidów uzyskanych z tkanki guza pacjenta. Jednym z kolejnych kroków byłoby zaprojektowanie badania klinicznego, aby rzeczywiście wykorzystać organoidy do kierowania decyzjami dotyczącymi leczenia u pacjentów z HNC."

Doładuj swoje zdrowie karotenoidami

W najnowszym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Antioxidants, naukowcy dokonują przeglądu istniejących badań na temat korzyści płynących z karotenoidów, aby zrozumieć potencjalne zastosowanie karotenoidów jako nutraceutyków i funkcjonalnej żywności zdrowotnej. Rośliny zawierają biologicznie aktywne związki zwane fitochemikaliami lub fitoskładnikami o potencjalnych korzyściach zdrowotnych i zastosowaniach w medycynie, żywności i kosmetyce. Ze względu na ich zdolność do zmniejszania stresu oksydacyjnego, rośliny zostały również wykorzystane w leczeniu różnych chorób. Karotenoidy są grupą fitoskładników o potencjalnych korzyściach sercowo-naczyniowych i antyrakowych. Te jasno zabarwione związki występują w organizmach fotosyntetyzujących, takich jak rośliny, sinice i algi, i są związane z chlorofilem w celu pochłaniania określonych długości fal światła. Ponadto karotenoidy chronią komórki roślinne przed uszkodzeniem przez światło i rodniki ponadtlenkowe oraz zmniejszają reaktywność gatunków tlenu. Karotenoidy występują w warzywach o jasnej barwie, owocach, żółtkach jaj, maśle, serach i owocach morza. Oprócz selekcji i uprawy podstawowych produktów spożywczych, które są znanymi źródłami karotenoidów, rośnie również zainteresowanie badaniem niewykorzystanych dzikich warzyw i owoców w celu odkrycia nowych źródeł karotenoidów. Istnieje ponad 600 naturalnie występujących karotenoidów, syntetyzowanych głównie przez rośliny, grzyby i bakterie. Wszystkie zawierają system sprzężonych wiązań podwójnych, który pozwala im absorbować światło w zakresie długości fali 400-550 nanometrów (nm). Na podstawie składu, związki te są klasyfikowane jako karoteny, które mają tylko atomy węgla i wodoru, jak również ksantofile, które zawierają również inne tlenowe grupy funkcyjne. Karoteny, z których najbogatszy jest β-karoten, występują w mango, morelach, winogronach i marchwi. Likopen jest acyklicznym karotenem występującym w warzywach i owocach o czerwonym miąższu, takich jak pomidory i arbuzy. Luteina jest najbardziej obfitym ksantofilem, podczas gdy mniejsze ilości innych ksantofili, takich jak zeaksantyna, można znaleźć w zielonych warzywach i zbożach. Marchew, pomidory, czerwona papryka, zielone warzywa, mango, brzoskwinie, morele, papaja i owoce cytrusowe są głównym źródłem karotenoidów. Beta-karoten znajduje się również w zielonych warzywach liściastych, takich jak szpinak, jarmuż i sałata. Likopen znajduje się głównie w owocach i warzywach o czerwonym miąższu, takich jak pomidor, arbuz, różowa guawa i papaja, a także w zielonych warzywach, takich jak szparagi i pietruszka. Zielone warzywa liściaste, takie jak jarmuż, szpinak, portulaka, rukiew wodna, pietruszka, brukselka, sałata i brokuły, są znaczącym źródłem luteiny, podczas gdy czerwona i pomarańczowa papryka jest dobrym źródłem zeaksantyny. Oprócz warzyw i owoców, karotenoidy znajdują się również w zbożach, zwłaszcza kukurydzy, produktach mlecznych, rybach i ssakach, które gromadzą żółty tłuszcz, takich jak bydło i ptaki. Ponieważ karotenoidy są rozpuszczalne w tłuszczach, bioprzyswajalność karotenoidów zależy również od zawartości lipidów w diecie. Likopen ma najwyższą aktywność wolnorodnikową spośród 600 naturalnie występujących karotenoidów i wykazuje zdolność do ochrony kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) przed stresem oksydacyjnym i zapobiegania mutacjom, które mogą być przyczyną chorób przewlekłych. Różne badania na modelach zwierzęcych, jak również badania ex vivo i in vitro z wykorzystaniem hodowanych komórek, wykazały, że karotenoidy mają właściwości przeciwzapalne i wykazują korzystne działanie w zaburzeniach lipidowych i glikemii, jak również apoptozie i proliferacji komórek nowotworowych. Likopen jest stosowany jako suplement diety w leczeniu różnych chorób układu sercowo-naczyniowego i wydaje się, że zmniejsza utlenianie cholesterolu, zwiększa właściwości antyoksydacyjne i zmniejsza stres oksydacyjny. Likopen wykazał również właściwości ochronne podczas transplantacji tętnic poprzez modulowanie produkcji białek zaangażowanych w miażdżycę. Karotenoidy, takie jak β-karoten, są związane z niższym ryzykiem wystąpienia cukrzycy typu 2, natomiast likopen obniża poziom glukozy we krwi na czczo. Chociaż dane dotyczące właściwości przeciwnowotworowych karotenoidów są niewystarczające, spożycie karotenoidów wiąże się ze zmniejszonym ryzykiem wystąpienia raka piersi z receptorem estrogenowym oraz raka prostaty. Wcześniejsze badania donosiły również, że przeciwzapalne właściwości likopenu były związane z niższym ryzykiem wystąpienia różnych nowotworów, takich jak rak płuc, piersi, prostaty, jajnika i żołądka. Właściwości ochronne karotenoidów przed promieniowaniem ultrafioletowym zostały również zbadane w leczeniu różnych chorób oczu i skóry, a karotenoidy zostały wykorzystane w szerokiej gamie kosmeceutyków. Ten kompleksowy przegląd omówił właściwości przeciwutleniające i przeciwzapalne karotenoidów, liczne źródła pokarmowe karotenoidów oraz zastosowanie różnych karotenoidów, zwłaszcza likopenu, jako suplementów diety w leczeniu różnych chorób. Wyniki badań podkreślają zakres stosowania karotenoidów jako nutraceutyków i żywności funkcjonalnej w leczeniu różnych chorób i zabiegów kosmetycznych.

Potencjał karotenoidów w zmniejszaniu ryzyka chorób przewlekłych

W najnowszym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nutrients, naukowcy badają związek między systemem dostarczania pokarmu a karotenoidami. Spożywanie owoców i warzyw zostało powiązane ze zmniejszonym ryzykiem chorób przewlekłych, takich jak choroby sercowo-naczyniowe, niektóre nowotwory i choroby jelit. Karotenoidy i ich metabolity, na przykład, zostały powiązane z różnymi cechami, szczególnie z ich wpływem na wewnątrzkomórkowe kaskady sygnalizacyjne. Badania nad systemem dostarczania karotenoidów do przewodu pokarmowego, stabilnością, procesami trawienia i rolą karotenoidów, a także ich wpływem na mikrobiotę jelitową, pozostają ograniczone. Autorzy obecnej pracy przeprowadzili wyszukiwanie artykułów badawczych na temat interakcji pomiędzy karotenoidami i mikrobiotą jelitową przy użyciu słów kluczowych "mikrobiota jelitowa", "karotenoidy" i "interakcja" w PubMed i Science Direct. Abstrakty artykułów zostały przeanalizowane i podzielone na dwie grupy obejmujące wpływ karotenoidów na zdrowie człowieka i ich interakcję z mikrobiotą jelitową. Fitochemikalia i dietetyczne lipidy zostały zasugerowane jako mające wpływ na trawienie, mikrobiotę jelitową i zapobieganie chorobom. W szczegółowym procesie skupiono się na fitochemikaliach i lipidach pokarmowych, a nie na karotenoidach, pomimo ich włączenia do tych kategorii. Podkreślono brak informacji o karotenoidach, ponieważ proces jest tylko przypuszczeniem opartym na ich chemicznych i strukturalnych podobieństwach z innymi dietetycznymi lipidami. W jednym z wcześniejszych badań stwierdzono, że przerost szkodliwych bakterii, takich jak Proteobacteria, spowodował uszkodzenie komórek nabłonka śluzówki i zwiększenie przepuszczalności jelit, co doprowadziło do zmniejszenia absorpcji karotenoidów. W jednym z ostatnich badań stwierdzono, że karotenoidy są metabolizowane podczas fermentacji próbek kału z jelita grubego, co spowodowało powstanie nowych związków. Sugeruje to, że mikrobiota jelitowa odgrywa rolę w wytwarzaniu tych związków. Wchłanianie karotenoidów różni się w zależności od osoby. Jednak wcześniejsze badania wykazały, że zawartość mikrobioty jelitowej odgrywa znaczącą rolę w metabolizmie i wchłanianiu karotenoidów. Według jednego z badań, ksantofile takie jak zeaksantyna i luteina mają większy wpływ na zmianę składu mikrobioty jelitowej niż karoteny. Ponadto karotenoidy mają różne struktury i mogą mieć różny wpływ na skład mikrobiomu jelitowego. Karotenoidy nie tylko pełnią funkcję oczyszczającą, ale także mają pośrednie działanie, które może obejmować interakcje z komórkowymi kaskadami sygnalizacyjnymi, w tym z kinazą białkową aktywowaną przez mitogen (MAPK), czynnikiem jądrowym związanym z erytroidami 2 (Nrf2) i czynnikiem jądrowym κB (NF-κB). Stwierdzono, że karotenoidy regulują NF-κB poprzez oddziaływanie z podjednostkami NF-κB i kinazą IκB (IKK), co powoduje inaktywację szlaku NF-κB i zmniejszenie transkrypcji genów cytokin prozapalnych. Ponadto stwierdzono, że astaksantyna zabezpiecza komórki nabłonka siatkówki przed stresem oksydacyjnym wywołanym przez nadtlenek wodoru (H2O2). Osiągnięto to poprzez aktywację Nrf2 i redukcję wewnątrzkomórkowych reaktywnych form tlenu (ROS). W niektórych badaniach stwierdzono, że translokacja Nrf2 jest hamowana w różnych stężeniach. Nieznane metabolity powstają podczas drogi karotenoidów przez przewód pokarmowy. Apokarotenoidy są rodzajem metabolitów, które mają krótszą długość łańcucha i modyfikację tlenową, która zwiększa ich rozpuszczalność w wodzie i zdolność do reagowania z elektronami, dzięki czemu są bardziej skuteczne w ukierunkowaniu niektórych czynników transkrypcyjnych, takich jak NF-κB. W rezultacie, metabolity te mają pewne efekty biologiczne. Niektóre mikroby w okrężnicy produkują karotenoidy, które mają działanie podobne do prebiotyku i mogą powodować korzystne zmiany bakteryjne związane z poprawą zdrowia. Na metabolizm i wchłanianie karotenoidów może znacząco wpływać mikrobiota jelitowa. Zmiany w mikrobiocie jelitowej mogą promować lub utrudniać wzrost pewnych gatunków bakterii, które mogą mieć działanie ochronne lub szkodliwe. Różne czynniki, takie jak struktura fizykochemiczna naturalnych pigmentów, spożycie wraz z innymi związkami, zmienne gospodarza oraz przewaga i rodzaj matrycy pokarmowej, mogą znacząco wpływać na efektywność karotenoidów. Konieczne są dalsze badania, aby w pełni zrozumieć istotne role biologiczne karotenoidów w organizmie człowieka, które mogą obejmować potencjał zapobiegania niektórym z najbardziej śmiertelnych chorób na świecie.