Holenderscy naukowcy ujawniają integralną rolę białka CD5L w strukturze i funkcji IgM

W niedawnym badaniu opublikowanym na serwerze preprintów bioRxiv, naukowcy z Holandii ocenili strukturę ludzkiej krążącej immunoglobuliny M (IgM) i jej związek z małym białkiem podobnym do antygenu CD5 (CD5L). Zbadali również rolę CD5L w wiązaniu receptora Fc i aktywacji dopełniacza. IgM jest kluczowym składnikiem odporności zależnej od przeciwciał i jest konserwowana pomimo procesów ewolucyjnych. Wśród izotypów przeciwciał, IgM pojawia się jako pierwsza podczas odpowiedzi immunologicznych. Immunoglobulina M jest multimeryczną cząsteczką białkową o dużych rozmiarach (1,0 MDa), której struktura została opisana jako pentameryczna lub heksameryczna, przy czym ta pierwsza zawiera łańcuch łączący (J). W niniejszym badaniu naukowcy przedefiniowali strukturę serologicznej IgM jako pentamer skompleksowany z CD5L i zawierający łańcuch J. Zespół scharakteryzował CD5L i IgM poprzez śledzenie powiązań i obfitości białek w surowicach uzyskanych od 42 zdrowych dawców. Aby określić ilość łańcuchów białkowych (Igµ, J i CD5L), przeprowadzono oddolną proteomikę z kwantyfikacją bez znakowania. Następnie połączoną surowicę poddano analizie MS metodą chromatografii wykluczania (SEC). W celu ilościowego oznaczenia kompleksów IgM-CD5L przeprowadzono testy immunoenzymatyczne (ELISA). Strukturę krążących IgM analizowano za pomocą fotometrii masowej i spektrometrii mas z detekcją ładunku natywnego (CD MS). Aby zbadać koekspresję IgM i CD5L wśród limfocytów B, hodowano limfocyty B pamięci i naiwne, a następnie analizowano supernatant IgM. W celu zbadania mechanizmów wiązania IgM-CD5L, rekombinowany CD5L (rCD5L) i pentameryczna IgM-J zostały wytworzone in vitro. Aby ocenić rolę cystein C191 i C300 w tworzeniu kompleksów IgM-J-CD5L, wytworzono rekombinowane warianty ludzkiego CD5L (hCD5L) z cysteinami zmutowanymi na seryny i oceniono ich zdolności wiązania IgM-J. Przeprowadzono również analizy przewidywania struktury. Ponadto zbadano funkcjonalne implikacje insercji CD5L do IgM przy użyciu rekombinowanych przeciwciał monoklonalnych IgM specyficznych dla biotyny i oceniając ich zdolność do indukowania odkładania składnika dopełniacza 3 (C3b) i powodowania lizy biotynylowanych ludzkich erytrocytów. Krążące (serologiczne) IgM istniały wyłącznie jako kompleks pentamerów zawierających łańcuch J, kowalencyjnie związanych z małym białkiem CD5L (36,0 kDa) poprzez CD5L-Cys191. W przeciwieństwie do tego, wydzielnicza IgM w mleku i ślinie nie zawierała CD5L. W przeciwieństwie do IgM, CD5L nie była wydzielana przez limfocyty B, co wskazuje, że CD5L była związana z zewnątrzkomórkową IgM. Odkrycia wykazały, że insercja CD5L w IgM miała kilka konsekwencji funkcjonalnych, tj. zmniejszała wiązanie IgM z dwoma receptorami, polimerycznym receptorem Ig (pIgR) i FcαµR. Natomiast integracja CD5L i IgM nie miała wpływu na wiązanie FcµR i dopełniacza leczonego C1q. CD5L występował synchronicznie z IgM w krążeniu. Zespół wykrył średnie stężenie serologiczne CD5L wynoszące 1,70 µM lub 60,0 mg/l. Co ciekawe, poziomy CD5L silnie korelowały z poziomami stałego regionu łańcucha ciężkiego IgM (IgµC), wskazując na wysoki poziom krążących kompleksów IgM-CD5L. Co więcej, stosunek CD5L/IgµC wynosił około 0,2, blisko jednej cząsteczki CD5L na pentamer IgM. Krążąca IgM była głównie pentamerem połączonym łańcuchem J z CD5L. Związane z IgM poziomy CD5L i całkowitej IgM korelowały w próbkach serologicznych, wskazując, że krążące IgM istniały w postaci złożonej z CD5L. We wszystkich próbkach krążących IgM zaobserwowano przesunięcia ściśle odpowiadające przyłączeniu cząsteczki CD5L w stosunku 1:1:10 CD5L:łańcuch J:IgµC. Każda cząsteczka IgM miała jednorodną masę i stan oligomeryczny. Skuteczne asocjacje IgM-rCD5L zaobserwowano w warunkach łagodnej redukcji, co wskazuje, że wiązania disiarczkowe łączące = CD5L i IgM są krytyczne dla tworzenia kompleksów. Tworzenie kompleksów IgM-CD5L zostało zweryfikowane przez ekranowanie epitopu CD5L przez dwa przeciwciała monoklonalne anty-CD5L (mAbs, 7E4 i 10D11), które nie mogą wiązać się z serologiczną IgM. Podstawienie aminokwasu C191S znacznie zmniejszyło tworzenie kompleksów, podczas gdy podstawienie C300S nie, co wskazuje, że C191 może być połączony z IgM wiązaniami disiarczkowymi. CD5L był umieszczony w pentamerycznej szczelinie IgM-Fc, a domena składnika wydzielniczego 3 (SRC3) znajdowała się proksymalnie do połączenia łańcucha między pętlami C- i N-końcowymi łańcucha J. SRC2 znajdowała się na szczycie przegrody oddzielającej domeny Fc-Cμ3 i Fc-Cμ4 N-końca łańcucha J, pozycjonując C191 w pobliżu niesparowanej reszty cysteiny 414 (Cys414) IgM, a SRC1 była elastyczna. CD5L-J-IgM równoważnie aktywowały dopełniacz, a przeciwciała rIgM-J, z lub bez CF5L, indukowały lizę komórek i odkładanie C3b w porównywalnych ilościach. Podobnie, badanie wpływu CD5L na odkładanie składnika dopełniacza 3 przy użyciu przeciwciał monoklonalnych, które wiążą się z glikopolimerem ściany komórkowej Staphylococcus aureus, kwasem teichoinowym, dało podobne wyniki. W oparciu o wyniki badań, kanoniczną formą ludzkiej serologicznej IgM jest pentamer połączony łańcuchem J z jedną cząsteczką białka CD5L.

Zdrowie psychiczne ma głęboki wpływ na reakcje zapalne w organizmie

Ostatnie badanie opublikowane w Cell Journal ujawniło mechanizmy, dzięki którym stres psychologiczny wpływa na stan zapalny jelit. Stres psychologiczny ma ogromny wpływ na reakcje zapalne. Wpływ stresu psychologicznego na nasilenie choroby jest szczególnie zauważalny w nieswoistym zapaleniu jelit (IBD). Różne badania epidemiologiczne potwierdzają, że stresujące wydarzenia mogą nasilać zaostrzenia IBD. Mimo to mechanistyczne podstawy zaostrzenia IBD związanego ze stresem są mniej zrozumiałe. W niniejszym badaniu naukowcy zbadali mechanizmy leżące u podstaw wpływu stresu psychologicznego na zapalenie jelit. Po pierwsze, wywołali zapalenie jelita grubego w mysim modelu przewlekłego stresu (stres powściągliwości) i zaobserwowali zaostrzenie stanu zapalnego jelit. Sekwencjonowanie RNA ujawniło uderzające zmiany w ekspresji genów. Geny związane z odpornością typu 2 i peptydami przeciwdrobnoustrojowymi uległy zmniejszeniu, podczas gdy geny związane z IBD i cytokiny prozapalne uległy zwiększeniu. Warto zauważyć, że stres doświadczony przed wystąpieniem zapalenia jelita grubego miał najsilniejszy wpływ na zaostrzenie stanu zapalnego. Sugeruje to, że stres może wstępnie przygotować jelito do nasilonej odpowiedzi zapalnej podczas kolejnych spotkań z wyzwalaczem kolitogennym. Sekwencjonowanie RNA pojedynczych komórek ponad 23 000 klastrów różnicowania 45-dodatnich (CD45 +) leukocytów z tkanki okrężnicy myszy kontrolnych i zestresowanych zidentyfikowało 13 unikalnych typów komórek odpornościowych. U myszy poddanych stresowi, komórki T, wrodzone komórki limfoidalne oraz monocyty lub makrofagi miały najwyższą ekspresję genów. Co więcej, zespół odkrył, że wrodzone lub adaptacyjne limfocyty nie napędzały odpowiedzi zapalnej jelit na stres. Dlatego badacze skupili się na komórkach szpikowych, zwłaszcza makrofagach i monocytach. Subklasteryzacja danych ujawniła trzy podgrupy monocytów (Mono 1-3) i dwa podgrupy makrofagów (Mac 1-2). Analiza trajektorii pseudo-czasowej wykazała akumulację monocytów u myszy poddanych stresowi. Pozbawienie myszy monocytów 2-dodatnich receptorów chemokinowych z motywem C (CCR2+) chroniło je przed zaostrzeniem zapalenia jelita grubego wywołanym stresem. Co więcej, monocyty wytwarzające czynnik martwicy nowotworów (TNF) były silnie gromadzone w okrężnicy zestresowanych myszy. Neutralizacja TNF za pomocą przeciwciała monoklonalnego (mAb) chroniła myszy przed skutkami stresu. Następnie naukowcy prześledzili przenoszenie stresu psychologicznego z mózgu do jelit. Stres u myszy znacznie zwiększył poziom kortykosteronu i noradrenaliny w surowicy. Zespół zahamował indukowane przez mózg uwalnianie kortykosteronu nadnerczowego, co zmniejszyło poziom kortykosteronu i sprawiło, że myszy stały się odporne na wpływ stresu na zapalenie jelita grubego. Podobnie, adrenalektomia lub hamowanie sygnalizacji receptora glukokortykoidowego (GR) zapobiegało zaostrzeniu zapalenia jelita grubego wywołanego stresem. Naukowcy spekulowali, że sygnalizacja GR w komórkach szpikowych była odpowiedzialna za wpływ stresu na IBD. Niemniej jednak, myszy bez genu GR, receptora jądrowego podrodziny 3 grupy C członka 1 (Nr3c1), w komórkach szpikowych były podatne na efekty stresu podobne do ich miotów kontrolnych, co sugeruje pośredni wpływ glukokortykoidów na monocyty. Następnie zespół zbadał, czy przewlekły stres psychologiczny wpływa na komórki jelitowego układu nerwowego (ENS). W tym celu usunięto Nr3c1 z neuronów jelitowych i gleju. Chroniło to myszy przed wpływem zapalenia jelita grubego wywołanego stresem i zapobiegało gromadzeniu się monocytów. Odkrycia te wspólnie sugerowały, że ENS może być przekaźnikiem między glukokortykoidami a odpowiedzią zapalną jelit. Następnie przeprowadzono sekwencjonowanie RNA pojedynczych jąder neuronów jelitowych i gleju oraz zidentyfikowano jednolite klastry aproksymacji i projekcji (UMAP). Analiza podklastrów ujawniła cztery unikalne stany transkrypcyjne. Jeden stan, określany jako glej jelitowy związany ze stresem psychologicznym (eGAPS), występował wyłącznie w stresujących warunkach. Myszy pozbawione gleju jelitowego były odporne na wpływ stresu na zapalenie jelita grubego. Co więcej, ablacja gleju zapobiegała również gromadzeniu się monocytów w okrężnicy. Następnie zespół wygenerował i przeanalizował mapę interakcji parami opartą na transkryptomach pojedynczych jąder i pojedynczych komórek, która wykazała kilka hipotetycznych interakcji między komórkami mieloidalnymi okrężnicy a eGAPS. Zespół skupił się na interakcjach między klastrem Mono1 a eGAPS ze względu na wysoką ekspresję Tnf w tych monocytach. Czynnik stymulujący kolonie 1 (Csf1) był jednym z mediatorów tej interakcji. Co więcej, ekspresja Csf1 była podwyższona w gleju jelitowym pod wpływem stresu. Wysoka ekspresja Csf1 w okrężnicy zależała od sygnalizacji ENS GR, ponieważ delecja Nr3c1 osłabiła indukcję Csf1 pod wpływem stresu. Neutralizacja białka CSF1 za pomocą mAb nadawała odporność na wpływ stresu na zapalenie okrężnicy. Następnie naukowcy zbadali przedział neuronów w zestawie danych ENS pojedynczego jądra. Nitrergiczne i cholinergiczne podgrupy dojrzałych neuronów były niedostatecznie reprezentowane w zestresowanej grupie, podczas gdy prekursory były wzbogacone. Sugerowało to, że stres zwiększał liczbę neuronów podobnych do prekursorów, jednocześnie zmniejszając liczbę dojrzałych neuronów. Dalsze eksperymenty sugerowały, że stres wywołał przejście w kierunku mniej zróżnicowanego fenotypu i zmniejszył liczbę neuronów cholinergicznych i nitrergicznych, prowadząc do dysmotyczności. Porównano profile ekspresji niedojrzałych i dojrzałych neuronów jelitowych. Gen transformującego czynnika wzrostu beta 2 (Tgfb2) był istotnie związany ze stanem prekursorowym. Zastosowanie przeciwciała neutralizującego TGF-β zapobiegło przejściu i przywróciło ruchliwość jelit u zestresowanych myszy. Wreszcie, naukowcy zbadali związek między stresem psychologicznym, stanem zapalnym jelit i zaburzeniami motoryki u pacjentów z nieswoistym zapaleniem jelit. Pacjenci z wysokim przewlekłym stresem psychologicznym byli narażeni na znacznie podwyższone ryzyko rozwoju IBD w porównaniu z osobami bez stresu. Stres psychologiczny był również powiązany z cięższym przebiegiem IBD po diagnozie. Leukocyty, w tym monocyty, były podwyższone u zestresowanych pacjentów. Pacjenci zestresowani częściej zgłaszali niezadowolenie z nawyków jelitowych i zaparcia, rozwijali niedrożność jelit i wymagali operacji. Zespół zbadał, czy zmiany te były ogólne, czy specyficzne dla pacjentów z IBD. Przebadano populacje w United Kingdom (UK) Biobank, które były wolne od choroby lub pacjentów z zespołem jelita drażliwego lub chorobą pozajelitową (reumatoidalne zapalenie stawów). Okazało się, że zaburzenia motoryki były związane ze stresem we wszystkich populacjach, ale podwyższone markery stanu zapalnego i akumulacja monocytów były obserwowane tylko w kontekście choroby jelit.

Znaczenie monitorowania diety w pierwszych 24 miesiącach życia

Odżywianie odgrywa istotną rolę we wzroście i rozwoju niemowląt i małych dzieci. Wczesne dzieciństwo jest krytycznym okresem dla ustanowienia zdrowych nawyków żywieniowych, które mogą mieć długoterminowy wpływ na wyniki zdrowotne. Nowe badanie opublikowane niedawno w Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics dotyczy potrzeby udoskonalenia metod oceny spożycia pokarmów u niemowląt i małych dzieci. Naukowcy z National Collaborative for Childhood Obesity Research (NCCOR) oceniają skuteczność wytycznych żywieniowych dla Amerykanów (DGA) w zmniejszaniu otyłości u dzieci, jednocześnie identyfikując luki w pomiarach żywieniowych. Co więcej, naukowcy proponują również nowatorskie podejście do identyfikacji wszelkich luk pomiarowych, które mogą istnieć. Tradycyjne metody żywieniowe, takie jak 24-godzinne wywiady z rodzicami i dzienniczki żywieniowe, kwestionariusze dotyczące częstotliwości spożywania posiłków i narzędzia do oceny diety oparte na obrazach, są podatne na błędy ze względu na trudności w szacowaniu wielkości porcji i dokładnym przypominaniu sobie spożywanych pokarmów. Co więcej, wiele obecnych metod oceny diety nie jest standaryzowanych, nie zostało zwalidowanych i nie jest w stanie uchwycić różnorodności i złożoności wczesnych praktyk żywieniowych. Wiele wspólnych i pokrywających się luk pomiarowych zostało również ocenionych w innych obszarach gromadzenia danych. Obejmują one niemożność zarejestrowania otoczenia, zwiększone obciążenie uczestnika oraz wymaganie zbyt dużej ilości czasu lub pieniędzy na prawidłowe administrowanie. Co więcej, raportowanie zastępcze przez wielu różnych opiekunów, tendencyjne raportowanie i znane różnice w składzie mleka ludzkiego są potencjalnymi źródłami błędów, których wpływ na dokładność pomiaru pozostaje nieznany. Rozwój narzędzi opartych na sztucznej inteligencji (AI) do przetwarzania i analizy danych stale się rozwija. Jednak nie zwraca się wystarczającej uwagi na wpływ indywidualnych, społecznych i systemowych uprzedzeń w konstrukcji algorytmów leżących u podstaw sztucznej inteligencji. Opracowano i opracowuje się nowe technologie cyfrowe, które mogą biernie i aktywnie gromadzić informacje. Niemniej jednak wiele z tych podejść wymaga dalszego dopracowania, aby zapewnić ich adaptację. Aby zaradzić tym ograniczeniom, naukowcy zaproponowali wykorzystanie technologii liczenia kęsów jako potencjalnego rozwiązania w celu przezwyciężenia tych luk pomiarowych. Poprzez ilościowe określenie liczby kęsów przyjmowanych podczas karmienia, technologia ta może dostarczyć obiektywnych danych na temat spożycia pokarmu, częstotliwości karmienia i zachowań samoregulacyjnych. Przyjęcie technologii liczenia kęsów może prowadzić do dokładniejszej oceny spożycia energii i składników odżywczych u niemowląt i małych dzieci. Może również pomóc w identyfikacji wzorców żywieniowych, preferencji i powiązań między zachowaniami żywieniowymi a wynikami zdrowotnymi. W przyszłości standaryzowane narzędzia oceny, które integrują technologię liczenia kęsów, mogą zwiększyć dokładność i wiarygodność pomiarów spożycia u niemowląt i małych dzieci. Dodatkowo, narzędzia te mogą zostać opracowane w celu uwzględnienia specyficznych dla wieku różnic w praktykach żywieniowych, a także włączenia narzędzi zróżnicowanych kulturowo. Wyniki obecnego badania mają istotne implikacje dla przyszłych badań i inicjatyw w zakresie zdrowia publicznego koncentrujących się na żywieniu we wczesnym dzieciństwie. Co ważne, potrzebne są przyszłe badania w celu walidacji technologii liczenia kęsów w porównaniu z ustalonymi metodami oceny diety. Porównując dokładność i wiarygodność liczenia kęsów z innymi metodami, badacze mogą ustalić zasadność tego nowego podejścia i zapewnić jego zastosowanie w różnych populacjach. Technologia liczenia kęsów oferuje potencjał do uzyskania wglądu w dynamikę żywienia, taką jak zachowania samoregulacyjne i zachowania żywieniowe. Dalsze badanie tej dynamiki może dostarczyć informacji na temat interwencji mających na celu promowanie zdrowych nawyków żywieniowych i zapobieganie otyłości u dzieci. Badania podłużne są również potrzebne do oceny długoterminowego wpływu wczesnych praktyk żywieniowych na wyniki zdrowotne. Śledząc wzorce żywieniowe od urodzenia do 24 miesięcy i później, naukowcy mogą ustalić powiązania między wczesnym odżywianiem a późniejszymi wynikami zdrowotnymi, takimi jak wzrost, rozwój poznawczy i ryzyko chorób przewlekłych.

Terapia mowy może pomóc jąkającym się dzieciom komunikować się z większą pewnością siebie

Dla rodziców dzieci, które się jąkają, samodzielne radzenie sobie z zaburzeniami komunikacji może być stresujące i izolujące. W klinice mowy i słuchu Saint Louis University pewna matka odkryła zespół, który pomógł jej córce komunikować się pewniej w szkole i w domu. Teraz Jaimie Saunders, matka dziecka, które się jąka, ma misję upewnienia się, że inni wiedzą, że istnieją zasoby, które mogą pomóc. Nie sądzę, by społeczność Afroamerykanów była świadoma istnienia usług dla rodziców i opiekunów jąkających się dzieci". Jaimie Saunders W zeszłym roku Saunders poznała Christine Rose, instruktorkę kliniczną specjalizującą się w jąkaniu w Klinice Mowy i Słuchu SLU. Klinika działa jako klinika bezpłatna i obsługuje klientów, którzy w przeciwnym razie mogliby nie mieć środków na ocenę lub leczenie. Rose służy jako szkolny patolog mowy i języka i nadzoruje studentów SLU trzy dni w tygodniu w City Garden Montessori, gdzie 13-letnia córka Saunders, Octavia, uczęszcza do szkoły. Saunders szybko zauważa, że jąkanie jej córki nie definiuje jej ani nie ogranicza jej potencjału. Mając to na uwadze, wie również, że umiejętności skuteczniejszego komunikowania się pomogą Octavii w jej dalszym życiu. Rose współpracowała z Saundersem, aby dostosować usługi logopedyczne do konkretnych potrzeb Octavii. "Jedynym celem terapii mowy nie jest sprawienie, by dana osoba mówiła płynnie, ponieważ dla niektórych osób jest to nierealistyczne oczekiwanie" - powiedziała Rose, która niedawno została wyróżniona przez Spero Stuttering, Inc. tytułem Ally of Stuttering Speech-Language Pathologist. "Skupiamy się na pomaganiu ludziom w skuteczniejszej komunikacji". Saunders mówi, że największym błędnym przekonaniem na temat jąkania jest to, że jest ono rozwojowe i minie. "Kiedy spojrzałam w górę w wieku dziewięciu lub dziesięciu lat, a ona wciąż się jąkała, pomyślałam "to może nie minąć tak, jak mi mówili"" - wspomina Saunders. "Nikt nigdy nie powiedział mi, że może być osobą jąkającą się do końca życia". Jąkanie to zaburzenie komunikacji polegające na zakłóceniach lub "niepłynności" w mowie danej osoby. Nasilenie jąkania jest bardzo zróżnicowane. Szacuje się, że jąka się około jeden procent dorosłej populacji. Oznacza to prawie trzy miliony osób jąkających się w samych Stanach Zjednoczonych. Według Krajowego Stowarzyszenia Osób Jąkających się (NSA), nie ma niezawodnego, popartego badaniami "lekarstwa", które działałoby konsekwentnie i przez długi czas dla wszystkich osób jąkających się. Rose twierdzi, że jąkanie prawdopodobnie ma wiele możliwych czynników, choć dokładne przyczyny nie są znane. Dodaje, że w przypadku wielu osób istnieje komponent genetyczny i mogą występować różnice w istocie białej zlokalizowanej w strefach komunikacyjnych mózgu. Mówi, że jąkanie jest indywidualistyczne z unikalnym wzorem i rytmem. "Możemy spojrzeć na jąkanie jako na werbalną różnorodność, ponieważ jest to część tego, kim jest dana osoba" - powiedziała Rose. "To część ich genetycznego składu i neurologii". Rose mówi, że wciąż istnieje przekonanie, że "nie powinniśmy rozmawiać o jąkaniu, ponieważ to pogorszy sytuację". Zanim Saunders skontaktowała się z Rose i Kliniką Mowy i Słuchu SLU, starała się znaleźć zasoby dla swojej córki. "Potrzebowałam wygodnej kanapy, na której mogłabym się położyć z powodu poczucia winy, że nie mogę tego naprawić" - powiedziała Saunders. "Czułam się odizolowana i samotna. Czułam, że nie ma nikogo, z kim mogłabym porozmawiać i kto by mnie zrozumiał". Wiedząc, że inni prawdopodobnie podzielają jej doświadczenia, Saunders połączyła siły z Rose, aby zapewnić wsparcie, którego według niej brakowało rodzicom i opiekunom takim jak ona. Saunders i Rose zwróciły się do NSA z propozycją założenia grupy dla rodziców. Zdając sobie sprawę z potrzeby, NSA uruchomiła lokalny rozdział rodzinny i wybrała SLU na sponsora, a Rose na regionalnego koordynatora rozdziału dla dorosłych. Lokalny rozdział rodzinny to bezpłatna wirtualna grupa wsparcia dla rodziców i opiekunów, którzy dzielą się wyzwaniami i sukcesami związanymi z wychowywaniem jąkającego się dziecka. Saunders otrzymała nagrodę Rodzica Roku za swoją działalność na dorocznej konferencji NSA w Kalifornii. Współzałożona przez nią grupa rodziców również zdobyła tytuł Rodzinnego Rozdziału Roku. "To otworzyło mi umysł na emocjonalność wychowywania kogoś, kto się jąka i ogromne znaczenie pracy zespołowej w całym procesie" - powiedziała Rose.

Czy spożywanie produktów o różnej zawartości procentowej kakao może wpływać na odczuwanie bólu mięśni?

W niedawnym badaniu opublikowanym w PLOS ONE naukowcy zbadali, czy spożywanie różnych produktów kakaowych w różnych proporcjach może zmniejszyć ból wywołany eksperymentalnie przez wstrzyknięcie hipertonicznej soli fizjologicznej do mięśnia żwacza zdrowych osób. Ból jest międzynarodowym problemem zdrowotnym, który pogarsza jakość życia i ma znaczące konsekwencje finansowe dla pacjentów, świadczeniodawców opieki zdrowotnej i społeczeństwa. Ból może być ostry lub przewlekły, a także nocyceptywny, neuropatyczny, idiopatyczny lub nociplastyczny. Tryptofan, krytyczny dla syntezy serotoniny i ważny aminokwas w czekoladzie, jest związany z kakao. Produkty pochodne kakao bogate we flawanol mogą pomóc zmniejszyć stan zapalny. Badania na zwierzętach wykazały, że dieta bogata w kakao zmniejsza ból związany ze stanem zapalnym układu nerwowego, co sugeruje, że kakao może być stosowane jako alternatywna metoda leczenia bólu. W niniejszym eksperymentalnym, podwójnie zaślepionym, randomizowanym, kontrolowanym badaniu naukowcy zbadali, czy spożywanie produktów o różnej zawartości kakao wpłynie na ból wywołany wstrzyknięciem hipertonicznej soli fizjologicznej do mięśnia żwacza zdrowych szwedzkich mężczyzn i kobiet. Badanie zostało przeprowadzone w okresie od 1 marca do 20 grudnia 2020 r. z udziałem 30 młodych dorosłych (15 mężczyzn i 15 kobiet) w wieku ≤40 lat, obejmując trzy wizyty kontrolne z okresem wymywania wynoszącym ≥7,0 dni. Zespół dwukrotnie wywoływał ból podczas każdej wizyty, wstrzykując domięśniowo 0,20 ml 5,0% hipertonicznego roztworu soli fizjologicznej, przed i po spożyciu 3,60 g ciemnej, białej lub mlecznej czekolady zawierającej odpowiednio 70%, 34,0% i 30,0% kakao. Próg bólu ciśnieniowego (PPT) i czas trwania bólu, miejsce i szczytową intensywność oceniano co pięć minut po wstrzyknięciu soli fizjologicznej przez ponad 30 minut. Zespół wykluczył osoby, u których zdiagnozowano dolegliwości bólowe okolicy ustno-twarzowej lub stawu skroniowo-żuchwowego, bóle głowy, choroby układu mięśniowo-szkieletowego (reumatoidalne zapalenie stawów lub fibromialgię), urazy kręgosłupa szyjnego, choroby neurologiczne, choroby psychiczne lub alergie na sól fizjologiczną. Wszystkie osoby wypełniły kwestionariusze dotyczące samopoczucia psychospołecznego podczas pierwszej wizyty, w tym lęku, somatyzacji, depresji, stresu i katastrofizacji bólu, stosując kryteria diagnostyczne dla zaburzeń skroniowo-żuchwowych (DC/TMD) osi II. Ponadto, w celu oceny dobrostanu emocjonalnego, zespół wykorzystał Generalized Anxiety Disorder Screener (GAD-7), Patient Health Questionnaire (PHQ)-9 i 15, 13-item Pain Catastrophizing Scale (PCS-13) oraz 10-item Perceived Stress Scale (PSS-10). Do oceny natężenia bólu wykorzystano wizualną skalę analogową (VAS). Średni wiek uczestników płci męskiej i żeńskiej wynosił odpowiednio 24 i 25 lat. Większość (27 z 30) osób preferowała czekoladę mleczną, a średnie wyniki dla czekolady mlecznej, białej i ciemnej wynosiły odpowiednio 2,7, 2,4 i 1,9 punktu. Spożycie białej czekolady znacząco zmniejszyło intensywność bólu po 105 do 210 sekundach wywoływania bólu. Wśród mężczyzn biała czekolada znacząco obniżyła intensywność bólu od 60 do 240 sekund po jego wywołaniu. Jednak spożycie białej czekolady nie spowodowało znaczących różnic, a interakcje między czasem a spożyciem białej czekolady były nieistotne. Podobnie, interakcje między spożyciem mlecznej czekolady a czasem trwania były nieistotne. Jednak wśród kobiet czekolada mleczna znacząco zmniejszyła intensywność bólu po 255 sekundach wywoływania bólu. Wśród mężczyzn spożycie ciemnej czekolady znacząco zmniejszyło intensywność bólu po 75 do 210 sekundach wywoływania bólu, podczas gdy interakcje między spożyciem ciemnej czekolady a czasem trwania były nieistotne. Co więcej, biała czekolada zmniejszyła intensywność bólu po 165,0 sekundach do czterech minut indukcji bólu wśród mężczyzn bardziej znacząco niż wśród kobiet. Spożycie białej i mlecznej czekolady obniżyło szczytowe wartości natężenia bólu odpowiednio o trzy i siedem procent. Jednak spożycie jakiejkolwiek czekolady nie miało znaczącego wpływu na PPT, czas trwania lub rozprzestrzenianie się indukowanego bólu. Zmiany w odczuwaniu bólu mogły być ograniczone ze względu na niewielką ilość spożytej czekolady. Czekolada mleczna i biała obniżały ból skuteczniej niż czekolada ciemna, co mogło wynikać z różnicy w stężeniu cukru, składnika o właściwościach przeciwbólowych ze względu na uwalnianie opioidów. Co więcej, pozytywne doświadczenia związane ze smakiem żywności mogą stymulować mózg do wydzielania neuroprzekaźników i endorfin, które zwiększają tolerancję na ból. Dlatego najbardziej preferowana czekolada mleczna może mieć większy wpływ na intensywność bólu niż czekolada biała, pomimo podobnego stężenia kakao. Wyniki były najmniej znaczące dla ciemnej czekolady, prawdopodobnie ze względu na niską zawartość cukru i gorzki smak.

Badanie analizuje wpływ polityki na szczeblu stanowym na stosowanie leków przeciwopioidowych

Według nowego badania RAND Corporation, państwa, które chcą zwiększyć dostęp do buprenorfiny, ratującego życie leku stosowanego w leczeniu zaburzeń związanych z używaniem opioidów, powinny rozważyć wysiłki na rzecz poprawy edukacji zawodowej i wiedzy klinicystów. Analizując sześć stanowych polityk mających na celu zwiększenie stosowania buprenorfiny, naukowcy odkryli, że wymaganie od lekarzy przepisujących buprenorfinę dodatkowego wykształcenia poza początkowo wymaganymi instrukcjami, a także ustawiczne kształcenie medyczne związane z nadużywaniem substancji, były związane ze znacznym wzrostem stosowania leczenia. Wyniki badań opublikowano w najnowszym wydaniu czasopisma JAMA Health Forum. Wiele badań sugeruje, że lekarze i inni pracownicy służby zdrowia obawiają się, czy mają wystarczającą wiedzę na temat stosowania buprenorfiny w leczeniu zaburzeń związanych z używaniem opioidów. Odkryliśmy, że wymaganie dodatkowej ciągłej edukacji wydaje się pomagać w radzeniu sobie z tymi obawami, umożliwiając im lepsze wykorzystanie ich szkolenia". Bradley D. Stein, główny autor badania i lekarz naukowiec w RAND W badaniu przeanalizowano skutki sześciu różnych polityk stanowych: przepisów wymagających dodatkowej edukacji dla osób przepisujących buprenorfinę poza początkowym wymaganym szkoleniem X-waiver; ustawicznego kształcenia medycznego związanego z nadużywaniem substancji i uzależnieniami; rozszerzenia zakresu Medicaid na leczenie buprenorfiną; ogólnego rozszerzenia zakresu Medicaid; nakazania lekarzom korzystania z programów monitorowania leków na receptę; oraz regulacji klinik leczenia bólu. Liczba śmiertelnych przedawkowań opioidów w Stanach Zjednoczonych nadal rośnie, a szacuje się, że 5,6 miliona osób w kraju cierpi na zaburzenia związane z używaniem opioidów. Leczenie farmakologiczne zaburzeń związanych z używaniem opioidów jest uważane za standard opieki, poprawiający jakość życia i zmniejszający liczbę śmiertelnych przedawkowań. W nowym badaniu wykorzystano dane obejmujące 90% recept zrealizowanych w amerykańskich aptekach detalicznych, identyfikując recepty na buprenorfinę zrealizowane w latach 2006-2018. Naukowcy wykorzystali różne źródła, aby zidentyfikować, kiedy stany wdrożyły którąkolwiek z sześciu analizowanych polityk. Badacze przeanalizowali zapisy w celu zidentyfikowania nowych epizodów leczenia buprenorfiną zaburzeń związanych z używaniem opioidów, porównując trendy w stosowaniu leku z tym, kiedy stany przyjęły różne polityki. Wyniki zostały opracowane na poziomie hrabstwa, kontrolując lokalne cechy, które mogą wpływać na przepisywanie buprenorfiny. Naukowcy stwierdzili, że w badanym okresie krajowe stosowanie buprenorfiny gwałtownie wzrosło. Liczba miesięcy leczenia buprenorfiną na 1000 osób wzrosła z 1,5 w 2006 roku do 22,8 w 2018 roku. Dane wykazały, że w tym czasie wymaganie edukacji dla osób przepisujących buprenorfinę poza wstępnym szkoleniem wymaganym do zwolnienia było związane ze znacznym wzrostem liczby miesięcy leczenia buprenorfiną na osobę w roku następującym po wdrożeniu takiej polityki. Zgodnie z takimi zasadami, stosowanie buprenorfiny wzrosło o około 9 miesięcy leczenia na 1000 osób w pierwszym roku, wzrastając do ponad 14 miesięcy leczenia na 1000 osób w piątym roku po wdrożeniu. Wymóg ustawicznego kształcenia medycznego związanego z nadużywaniem substancji lub uzależnieniem w celu uzyskania licencji lekarza również wiązał się ze wzrostem. Zgodnie z takimi zasadami, stosowanie buprenorfiny wzrosło o około 7 miesięcy leczenia na 1000 osób w pierwszym roku, wzrastając do ponad 11 miesięcy leczenia na 1000 osób w piątym roku. Badanie wykazało, że programy monitorowania leków na receptę, przepisy dotyczące klinik leczenia bólu i polityka Medicaid nie miały związku z wydawaniem buprenorfiny. "Nasze odkrycia sugerują, że wymaganie edukacji dla osób przepisujących buprenorfinę i szkolenie w zakresie leczenia zaburzeń związanych z używaniem substancji psychoaktywnych dla dostawców usług medycznych to możliwe do zrealizowania propozycje zwiększenia wykorzystania buprenorfiny i ostatecznie obsługi większej liczby pacjentów" - powiedział Stein, który jest dyrektorem RAND-USC Schaeffer Opioid Policy Tools and Information Center. "Potencjalne korzyści ze szkolenia w zakresie leczenia pacjentów z zaburzeniami związanymi z używaniem substancji psychoaktywnych są szczególnie ważne, biorąc pod uwagę wymóg takiego szkolenia dla większości lekarzy przepisujących leki w niedawno uchwalonej federalnej ustawie o skonsolidowanych środkach". Wsparcie dla badania zostało zapewnione przez Foundation for Opioid Response Efforts i National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health pod numerami nagród P50DA046351, R01DA048500 i K01DA042139. Za treść przedstawioną w tym wydaniu odpowiadają wyłącznie autorzy i niekoniecznie reprezentuje ona oficjalne poglądy National Institutes of Health. Innymi autorami badania są Brendan K. Saloner z Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health; Olivia K. Golan z Georgia State University School of Public Health; Barbara Andraka-Christou z University of Central Florida; Christina Andrews z University of South Carolina Arnold School of Public Health; Andrew W. Dick i Flora Sheng, oboje z RAND Corporation; Corey S. Davis z Network for Public Health Law; i Adam J. Gordon z VA Salt Lake City Health Care System.

Naukowcy szczegółowo badają sieci mózgowe psów

Badanie sieci mózgowych psów ujawnia, że podczas ewolucji mózgu ssaków, rola kory zakrętu obręczy, dwustronnej struktury zlokalizowanej głęboko w korze mózgowej, została częściowo przejęta przez boczne płaty czołowe, które kontrolują rozwiązywanie problemów, przełączanie zadań i zachowanie ukierunkowane na cel. Badanie opiera się na nowym atlasie mózgu psiego fMRI w stanie spoczynku, który może pomóc w analizie chorób charakteryzujących się dysfunkcyjną integracją i komunikacją między obszarami mózgu. Naukowcy zainteresowani tym, jak myślą psy, mogą nie tylko wywnioskować to z ich zachowania, ale także zbadać aktywność ich mózgu za pomocą fMRI (funkcjonalnego rezonansu magnetycznego), aby zidentyfikować i zobaczyć, które obszary mózgu są aktywne, gdy pies reaguje na bodźce zewnętrzne. Metoda ta identyfikuje mechanizmy mózgowe, które wpływają na uczenie się i pamięć psa, co skutkuje lepszymi metodami szkolenia psów, a także wiedzą na temat etapów ewolucji, które doprowadziły do rozwoju funkcji ludzkiego mózgu. Wydział Etologii Uniwersytetu Eötvös Loránd (ELTE) jest liderem w opracowywaniu metodologii pomiarów fMRI u psów od 2006 roku. Metodologia szkolenia psów domowych została opracowana przez Mártę Gácsi, która wniosła również znaczący wkład we wprowadzenie szkolenia psów asystujących na Węgrzech. Przyjęła wiele metod stamtąd, uzupełniając je o społecznie motywowane szkolenie oparte na rywalizujących zasadach szkolenia odkrytych w badaniach etologicznych. "W tym podejściu uczeń jest silnie zmotywowany do nauki zadania, obserwując pracę już wyszkolonego psa i pragnąc pochwały otrzymanej za to. W wyniku treningu fMRI wyszkolony pies jest w stanie (i chętnie!) leżeć nieruchomo w skanerze MRI przez osiem minut, w zamian za oczekiwane pieszczoty i smakołyki". W ostatnich latach badania fMRI psów polegały na odtwarzaniu zwierzętom dźwięków i badaniu, które obszary mózgu są aktywowane podczas przetwarzania dźwięków. Sygnały aktywności mózgu są zazwyczaj rzutowane na atlas anatomiczny w celu ustalenia, który obszar mózgu jest dotknięty. Problem polega jednak na tym, że czynności funkcjonalne są nieregularne i niekoniecznie podążają za anatomicznie zdefiniowanymi regularnymi granicami. Części mózgu są zazwyczaj zaangażowane w przetwarzanie określonych danych wejściowych razem, tj. działają synchronicznie, tworząc funkcjonalną sieć mózgu. "Postanowiliśmy stworzyć atlas psiego mózgu, który organizuje regiony anatomiczne w sieci funkcjonalne, ilustrując, które regiony należą do danego typu zadania i pokazując ich lokalizacje" - powiedziała Dora Szabo, pierwsza autorka badania opublikowanego w czasopiśmie Brain Structure and Function. Aby stworzyć funkcjonalny atlas mózgu, do badania włączono 33 wyszkolone psy rodzinne. Podczas rejestracji fMRI psy nie otrzymały żadnego zadania poza leżeniem nieruchomo w skanerze. Jest to tak zwany fMRI w stanie spoczynku lub w skrócie rs-fMRI, który bada aktywność mózgu bez angażowania się podmiotu w jakiekolwiek konkretne zadanie, bez koncentracji lub myślenia o czymkolwiek w szczególności, w "stanie spoczynku". Uzyskane w ten sposób dane mogą ujawnić, które obszary mózgu są ze sobą funkcjonalnie powiązane i które są najściślej połączone, umożliwiając naukowcom badanie sieci i połączeń mózgowych. Oryginalna metodologia została dodatkowo ulepszona poprzez zastosowanie teorii sieci z pomocą Milana Janosova, naukowca zajmującego się sieciami i danymi na Uniwersytecie Środkowoeuropejskim. Podczas gdy wcześniejsze badania mogły jedynie opisywać sieci oparte na modelach, niezależnie od granic anatomicznych, nowe atlasy MRI mózgu psów odzwierciedlające regiony anatomiczne w wymaganej rozdzielczości umożliwiły naukowcom badanie siły połączeń między członkami sieci lub między sieciami, a także porównywanie gatunków ze względu na dużą liczbę mierzonych psów. Według badania, sieci w bocznym płacie czołowym (czołowo-ciemieniowym), które kontrolują rozwiązywanie problemów, przełączanie zadań i zachowania ukierunkowane na cel, odgrywają mniejszą rolę u psów niż u ludzi. W ich miejsce główną rolę odgrywa kora zakrętu obręczy, dwustronna struktura zlokalizowana głęboko w korze mózgowej. Jest ona zaangażowana w szereg procesów życiowych, a także w przetwarzanie nagród i regulację emocji. Kora zakrętu obręczy u psów jest proporcjonalnie większa niż u ludzi. Naukowcy zmierzyli psy w różnym wieku, z których najstarszy miał 14 lat. Jak wspomniano wcześniej, psy muszą leżeć nieruchomo, aby uzyskać prawidłowe pomiary. Dane ujawniły, że starsze psy były nieco mniej zdolne do utrzymania początkowej pozycji. Różnica ta była jednak bardzo niewielka, ponieważ nawet w ich przypadku przemieszczenie głowy było mniejsze niż 0,4 mm. W tym aspekcie są one podobne do ludzi, ponieważ osoby starsze również mają większe trudności z utrzymaniem bezruchu przez dłuższy czas w porównaniu do osób młodszych". Eniko Kubinyi, starszy badacz zajmujący się starzeniem poznawczym u psów Badanie daje wgląd w ewolucję ludzkiego mózgu, sugerując, że podczas ewolucji mózgu ssaków rola kory zakrętu obręczy została częściowo przejęta przez regiony czołowo-ciemieniowe. Ponadto nowy atlas mózgu rs-fMRI może pomóc w badaniu stanów, w których integracja i komunikacja między obszarami mózgu są zaburzone, co skutkuje dysfunkcyjnym podziałem zadań. Starzenie się, lęk i zaburzenia psychiczne to tylko niektóre przykłady takich stanów.

Przełomowe obrazowanie 3D ujawnia sekrety rzęsek

Pierwotne rzęski są organellami czuciowymi obecnymi na powierzchni komórek; jednak ich fizyczna struktura nie została zdefiniowana z przyczyn technicznych. W nowym badaniu PNAS zbadano pierwotne rzęski w ludzkich komórkach wysp trzustkowych przy użyciu wieloskalowego skaningowego mikroskopu elektronowego w celu uzyskania trójwymiarowego (3D) obrazu ich architektury. Pierwotne rzęski ludzkich wysepek biorą udział w regulacji poziomu glukozy we krwi. Organelle te powstają z centrioli komórki, która tworzy ciało podstawowe rzęsek, i rozciągają się do przestrzeni pozakomórkowej. Gdy funkcja rzęsek jest zaburzona lub ich liczba jest zmniejszona, pojawia się choroba metaboliczna spowodowana zmienionym rozwojem trzustki. Pierwotne rzęski wysepek trzustkowych zostały po raz pierwszy zidentyfikowane na komórkach beta, przy czym każda komórka ma jedno rzęskę. Te rzęski składają się z wielu subdomen, przy czym każda rzęska ma ciało podstawowe i aksonem. Aksonem ma charakterystyczny dziewięciodwójny zewnętrzny pierścień mikrotubul, bez centralnej mikrotubuli u podstawy; jednak struktura ta może ulec zmianie po wyłonieniu się rzęsek z powierzchni komórki. Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) jest wykorzystywana do badania kształtu struktur powierzchniowych; jednak to podejście poświęca architekturę podbłonową podczas przygotowywania próbki. Niemniej jednak, zaawansowana mikroskopia i technologia analityczna mogą pomóc w zbadaniu struktury pierwotnych rzęsek na całej ich długości. W obecnym badaniu naukowcy połączyli SEM z ekstrakcją błony w celu określenia morfologii powierzchni pierwotnych rzęsek, wraz ze strukturą aksonemów pod błoną rzęskową. Niektóre rzęski, z których usunięto błony, zostały następnie zbadane w celu określenia liczby i wielkości mikrotubul, innych elementów strukturalnych powtarzających się w takich rzęskach oraz chiralności. Naukowcy postrzegali pierwotne rzęski jako wyraźne struktury powierzchniowe o długości od trzech do sześciu mikrometrów (μm). Nienaruszone rzęski zostały zobrazowane w celu określenia struktury aksonu na całej ich długości. Odpowiednio, zdemembranizowane rzęski zostały zobrazowane w celu zbadania całej struktury aksonalnej. Większość rzęsek była skierowana z dala od komórki i miała około sześciu μm długości. Średnia średnica podstawowa wynosiła 240 nanometrów (nm) u podstawy i 50 nm na końcu. Pomiary te potwierdzają wyniki wcześniejszych badań. Każda rzęska miała objętość około 0,15 μm3, czyli 5000 razy mniej niż odpowiadająca jej komórka. Co więcej, każda rzęska miała powierzchnię 3,05 μm2, czyli około 200 razy mniejszą niż błona plazmatyczna komórki. Każda rzęska powstaje z kieszonki rzęskowej błony plazmatycznej, która pełni wiele funkcji kotwiczenia i iliogenezy. Kieszonka rzęskowa różniła się między różnymi typami komórek w wysepce, co wskazuje na odmienną organizację błony u podstawy rzęsek w każdym typie komórek. Niektóre rzęski wykazywały kieszonkę rzęskową w kształcie dołka, podczas gdy inne miały bardzo głębokie kieszonki lub nie miały widocznych kieszonek. Przesuwając się w górę wzdłuż długości rzęski, zidentyfikowano naszyjnik rzęskowy, który składał się z pięciu do sześciu rzędów cząstek wokół podstawy prostopadle do kierunku mikrotubuli. Naszyjnik ma około 230 nm średnicy i 140 nm wysokości. Cząsteczki te mogą być kluczem do przejścia od tripletów do dubletów, umożliwiając w ten sposób dyfuzję błonową. Podstawa każdego rzęski wydaje się być połączona cienkimi nitkami z mikrokosmkami i powierzchnią cytoszkieletu. Nici te przypominają włókna aktyny i różnią się od wiązań Y znajdujących się w strefie przejściowej bezpośrednio za podstawą. Te asymetryczne nici przyczepiają się do struktur docelowych i potencjalnie do powierzchni komórki, zapewniając w ten sposób fundament dla podstawy rzęsek. Podwójne mikrotubule zmieniają się w pojedyncze w około jednej trzeciej do połowy długości rzęski. Przejściu z dubletów do singletów towarzyszy konfiguracja spiralna, która jest zazwyczaj lewoskrętna. Łuk rotacyjny ma długość około 1000 nm i rozstaw 500-1000 nm. Takie zwijanie może zwiększać stabilność wiązki mikrotubul i ułatwiać ruchliwość rzęsek, pochłaniając w ten sposób wstrząsy i modulując funkcje rozciągania i długości. Potrzebne są jednak dalsze badania, aby potwierdzić te odkrycia, które mogą pomóc wydłużyć aksonem bez konieczności syntezy większej liczby mikrotubul. Wiązka mikrotubul wydaje się być utrzymywana razem przez podbłonowy pierścień rzęskowy w niektórych rzęskach komórek beta. Końcówka rzęski wykazywała odrębną organizację, z mniejszą liczbą mikrotubul obecnych w kierunku dystalnego końca. Cilium kończy się gęstą czapeczką. Końcówka rzęsek ma kształt od spiczastego do bulwiastego, co może wskazywać na różne role rzęsek w różnych komórkach wysepek. W rzadkich przypadkach pojedyncza komórka miała więcej niż jedną rzęskę; jednak cel złożonych rzęsek pozostaje nieznany. Organelle te mogą powstawać w wyniku zaplanowanej zróżnicowanej ekspresji genów, utrzymania pożądanej gęstości rzęsek lub w odpowiedzi na czynniki hormonalne.

Badania mogą pomóc w opracowaniu lepszych metod leczenia zaburzeń połykania

Komórki czuciowe nerwu błędnego mogą wykrywać i lokalizować pokarm w przełyku. Ich sygnały pomagają w transporcie pokarmu do żołądka. Zespół kierowany przez Carmen Birchmeier z Max Delbrück Center twierdzi, że brak sygnału prowadzi do zaburzeń połykania. Swoje odkrycia opublikowali w czasopiśmie "Neuron". Zaburzenia połykania mogą mieć wiele przyczyn i występują częściej u osób starszych. Jednak choroby neurologiczne, takie jak stwardnienie rozsiane i choroba Parkinsona, a także niektóre leki, mogą również uniemożliwiać normalne przemieszczanie się pokarmu z ust do żołądka. Możliwe konsekwencje obejmują niedożywienie, utratę wagi i odwodnienie. Teraz zespół kierowany przez profesor Carmen Birchmeier, która prowadzi Laboratorium Biologii Rozwojowej / Transdukcji Sygnałów w Centrum Maxa Delbrücka w Berlinie, zbadał proces połykania bardziej szczegółowo. Pisząc w czasopiśmie "Neuron", naukowcy opisują, w jaki sposób komórki czuciowe nerwu błędnego reagują na bodźce mechaniczne w przełyku i wyzwalają mimowolne ruchy mięśni, proces znany jako perystaltyka przełyku. Nerw błędny, jeden z 12 nerwów czaszkowych, dostarcza do mózgu informacje o stanie narządów wewnętrznych. Wyniki badań zespołu mogą ostatecznie doprowadzić do lepszego leczenia zaburzeń połykania. Nasza praca była możliwa dzięki nowoczesnym metodom sekwencjonowania pojedynczych komórek. Korzystając z danych sekwencjonowania, skonstruowaliśmy modele genetyczne, które pozwoliły nam bardziej szczegółowo zbadać funkcje neuronów czuciowych w zwojach błędnych". Profesor Carmen Birchmeier, Developmental Biology/Signal Transduction Lab, Max Delbrück Center, Berlin Zwoje to grupa lub "węzeł" ciał neuronalnych w obwodowym układzie nerwowym. Naukowcy zaczęli od barwienia neuronów, aby zobaczyć, które narządy unerwiają. Następnie określili, czy i jak reagują one na bodźce mechaniczne w przełyku. Na koniec dezaktywowali komórki, aby przeanalizować, jak wpłynęło to na połykanie. Dr Teresa Lever z University of Missouri School of Medicine w Columbii (USA) opracowała metodę, która pozwoliła badaczom na wykorzystanie fluoroskopii wideo do obserwacji połykania u swobodnie zachowujących się, nieznieczulonych myszy w czasie rzeczywistym. "Kiedy myszy straciły neurony, które dostarczają informacji o bodźcach mechanicznych w przełyku, straciły zdolność do odruchowego wykonywania odpowiednich ruchów mięśni, które transportują pokarm do żołądka, i szybko straciły na wadze" - mówi główny autor dr Elijah Lowenstein, który uzyskał doktorat pracując nad tym badaniem w zespole Birchmeiera. Obecnie jest badaczem w Harvard Medical School w Bostonie. Utrata masy ciała, mówi Lowenstein, pokazuje, że neurony odgrywają kluczową rolę w homeostazie organizmu. "Tak więc przełyk to nie tylko rurka łącząca usta z żołądkiem" - mówi. "Wykorzystuje mechanosensoryczne sprzężenie zwrotne, aby spełniać swoją funkcję". Birchmeier dodaje, że bez tych komórek w nerwie błędnym jedzenie utknie w przełyku. U niektórych myszy, pokarm faktycznie spływał z powrotem do gardła. "Nasza praca może teraz pomóc w opracowaniu lepszych metod leczenia zaburzeń połykania. Jedną z opcji byłaby farmakologiczna aktywacja zidentyfikowanych przez nas mechanoreceptorów" - mówi Birchmeier. Chce również wykorzystać modele genetyczne do określenia funkcji innych neuronów czuciowych błędnika - takich jak te, które kontrolują płuca lub aortę. "Neurony te prawdopodobnie odgrywają kluczową, ale jeszcze nieznaną rolę w rozwoju niektórych chorób układu oddechowego lub chorób sercowo-naczyniowych, takich jak nadciśnienie" - mówi. Inni badacze mogą również uczestniczyć w tych projektach, ponieważ Birchmeier i jej zespół opracowali atlas molekularny dla wszystkich neuronów błędnych u myszy. Atlas jest swobodnie dostępny online.

Substancja chemiczna występująca w szeroko stosowanych słodzikach rozbija DNA

Nowe badanie wykazało, że substancja chemiczna powstająca podczas trawienia powszechnie stosowanego słodzika jest "genotoksyczna", co oznacza, że rozbija DNA. Substancja ta znajduje się również w śladowych ilościach w samym słodziku, a odkrycie to rodzi pytania o to, w jaki sposób słodzik może przyczyniać się do problemów zdrowotnych. Chodzi o sukralozę, powszechnie stosowany sztuczny słodzik. Wcześniejsze prace tego samego zespołu badawczego wykazały, że po spożyciu sukralozy w jelitach wytwarzanych jest kilka związków rozpuszczalnych w tłuszczach. Jednym z tych związków jest 6-octan sukralozy. Nasza nowa praca wykazała, że 6-octan sukralozy jest genotoksyczny. Odkryliśmy również, że śladowe ilości 6-octanu sukralozy można znaleźć w gotowej sukralozie, nawet przed jej spożyciem i metabolizmem". Susan Schiffman, autorka korespondencyjna badania i adiunkt na wspólnym wydziale inżynierii biomedycznej na North Carolina State University i University of North Carolina w Chapel Hill "Aby umieścić to w kontekście, Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności ma próg zagrożenia toksykologicznego dla wszystkich substancji genotoksycznych wynoszący 0,15 mikrograma na osobę dziennie" - mówi Schiffman. "Nasza praca sugeruje, że śladowe ilości sukralozy-6-octanu w pojedynczym, dziennym napoju słodzonym sukralozą przekraczają ten próg. I nie uwzględnia to nawet ilości sukralozo-6-octanu produkowanego w postaci metabolitów po spożyciu sukralozy". Na potrzeby badania naukowcy przeprowadzili serię eksperymentów in vitro, wystawiając ludzkie komórki krwi na działanie sukralozy-6-octanu i monitorując je pod kątem markerów genotoksyczności. "Krótko mówiąc, odkryliśmy, że 6-octan sukralozy jest genotoksyczny i że skutecznie niszczy DNA w komórkach narażonych na działanie tej substancji chemicznej" - mówi Schiffman. Naukowcy przeprowadzili również testy in vitro, które wystawiły ludzkie tkanki jelitowe na działanie octanu sukralozy-6. "Inne badania wykazały, że sukraloza może niekorzystnie wpływać na zdrowie jelit, więc chcieliśmy zobaczyć, co może się tam dziać" - mówi Schiffman. "Kiedy wystawiliśmy sukralozę i sukralozę-6-octan na działanie tkanek nabłonka jelitowego - tkanki wyściełającej ścianę jelita - odkryliśmy, że obie substancje chemiczne powodują "nieszczelność jelit". Zasadniczo sprawiają, że ściana jelita jest bardziej przepuszczalna. Substancje chemiczne uszkadzają "ścisłe połączenia" lub interfejsy, w których komórki w ścianie jelita łączą się ze sobą. "Nieszczelne jelita są problematyczne, ponieważ oznaczają, że rzeczy, które normalnie byłyby wypłukiwane z organizmu wraz z kałem, zamiast tego wyciekają z jelit i są wchłaniane do krwiobiegu". Naukowcy przyjrzeli się również aktywności genetycznej komórek jelitowych, aby zobaczyć, jak reagują one na obecność sukralozy-6-octanu. "Odkryliśmy, że komórki jelitowe narażone na działanie sukralozy-6-octanu miały zwiększoną aktywność w genach związanych ze stresem oksydacyjnym, stanem zapalnym i rakotwórczością" - mówi Schiffman. "Ta praca budzi wiele obaw dotyczących potencjalnych skutków zdrowotnych związanych z sukralozą i jej metabolitami. Nadszedł czas, aby ponownie przyjrzeć się bezpieczeństwu i statusowi regulacyjnemu sukralozy, ponieważ rośnie liczba dowodów na to, że niesie ona ze sobą znaczne ryzyko. Jeśli nic więcej, zachęcam ludzi do unikania produktów zawierających sukralozę. To coś, czego nie powinno się jeść".

Nowatorski projekt systemu obrazowania endoskopowego może przyspieszyć wdrożenie FGS z wieloma znacznikami

W przypadku pacjentów z nowotworami litymi chirurgia endoskopowa jest jedną z podstawowych opcji leczenia w celu usunięcia guzów. Istnieje jednak wysokie ryzyko nawrotu raka, jeśli po resekcji chirurgicznej pozostanie nawet niewielka liczba komórek nowotworowych. Aby temu zapobiec, naukowcy opracowali chirurgię sterowaną fluorescencją (FGS). W FGS pacjentom wstrzykuje się sondę fluorescencyjną, która preferencyjnie wiąże się z komórkami nowotworowymi, umożliwiając chirurgom łatwą identyfikację zmian za pomocą specjalistycznych endoskopów, które emitują niezbędne światło wzbudzające. Niestety, guzy mogą być bardzo niejednorodne, a pojedyncza sonda fluorescencyjna nie wystarcza do wykrycia ich wszystkich. Dlatego jednym z pionierskich rozwiązań w FGS jest stosowanie koktajli wielu sond fluorescencyjnych (tzw. "znaczników") w celu wykrycia szerszego zakresu guzów, a także zmniejszenia liczby wyników fałszywie dodatnich i ujemnych. Pomimo pewnych postępów w tym kierunku, wszystkie zatwierdzone klinicznie endoskopy są zoptymalizowane do wykrywania tylko jednego znacznika. Co więcej, obecnie opracowywane instrumenty z wieloma znacznikami są nieporęczne, ponieważ wymagają wielu czujników obrazowania i komponentów optycznych. W badaniu opublikowanym niedawno w Journal of Biomedical Optics (JBO), zespół badawczy z University of Illinois Urbana-Champaign zgłosił nowy endoskopowy system obrazowania, którego konstrukcja może znacznie przyspieszyć przyjęcie FGS z wieloma znacznikami. Sercem tego projektu jest innowacyjny heksa-chromatyczny bioinspirowany czujnik obrazowania (BIS), który naukowcy modelowali w oparciu o system wizualny krewetki modliszki. Czujnik składa się z trzech warstw pionowo ułożonych fotodetektorów pokrytych szachownicowym układem dwóch różnych filtrów; jeden filtruje światło widzialne, a drugi filtruje światło bliskiej podczerwieni (NIR). Rezultatem jest jednoukładowa kamera, która może skutecznie przechwytywać światło w sześciu różnych kanałach spektralnych, dzięki czemu jest w stanie wykryć nawet najbardziej subtelne różnice w emisji fluorescencji z obrazowanej tkanki. Aby spojrzeć na jej wydajność z odpowiedniej perspektywy, BIS może rozróżniać znaczniki fluorescencyjne o pikach emisji oddalonych od siebie o zaledwie 20 nanometrów (nm). Taki wyczyn nie jest możliwy przy użyciu obecnie zatwierdzonych klinicznie instrumentów do obrazowania. Aby móc skutecznie korzystać z BIS, naukowcy musieli również zaprojektować odpowiednie źródło światła wzbudzającego do aktywacji znaczników fluorescencyjnych. W tym celu wykorzystali niestandardowe rozwidlone światłowody podłączone do trzech niezależnych źródeł światła - białej diody LED i dwóch laserów NIR o długości fali 665 i 785 nm. Naukowcy połączyli połączone wyjście światłowodów na początku sztywnego endoskopu. W ten sposób, dzięki zastosowaniu pojedynczego czujnika obrazowania i pojedynczego wejścia światła, urządzenie stało się mniej nieporęczne niż inne systemy obrazowania z wieloma znacznikami. Naukowcy przeprowadzili testy charakterystyki i testy porównawcze w celu określenia rozdzielczości przestrzennej i czułości urządzenia. Ponadto przeprowadzili eksperymenty in vivo na mysim modelu raka piersi. Myszom tym wstrzyknięto znacznik 680 nm, znacznik 800 nm lub równą mieszaninę tych dwóch. Proponowany system mógł wyraźnie rozróżnić sygnatury fluorescencji wytwarzane przez poszczególne znaczniki i mieszaninę. Mając na celu zaprezentowanie potencjału klinicznego swojego endoskopu, naukowcy wykorzystali go do obrazowania guzków raka płuc, które zostały właśnie usunięte od pacjentów. Chociaż pacjentom tym wstrzyknięto tylko jeden znacznik fluorescencyjny, proponowane urządzenie nadal było w stanie dokładnie odróżnić złośliwe guzki od zdrowej tkanki. Ogólnie rzecz biorąc, naukowcy osiągnęli ważne przełomy inżynieryjne, które utorują drogę do przyjęcia FGS z wieloma znacznikami. Dzięki wyższej rozdzielczości przestrzennej i niezwykłej zdolności do wykrywania niewielkich zmian w emisji fluorescencji, proponowany system obrazowania endoskopowego pomoże lekarzom łatwiej wykrywać mniejsze lub w inny sposób ukryte guzy. Przy odrobinie szczęścia poprawi to długoterminowe przeżycie pacjentów z operowalnym rakiem.

Zwiększone spożycie ultraprzetworzonej żywności wpływa na zdrowie ludzi i zrównoważenie środowiskowe

W niedawnym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Science of The Total Environment Journal naukowcy zbadali związek między konsumpcją ultra przetworzonej żywności (UPF) a emisją gazów cieplarnianych (GHG). UPF to produkty przemysłowe wytwarzane z substancji spożywczych lub źródeł organicznych. UPF nie są niezbędne dla dobrze zbilansowanej diety i zachęcają do nadmiernej konsumpcji, przyczyniając się do rosnącego negatywnego wpływu na środowisko. Produkcja UPF w znacznym stopniu przyczynia się do presji na środowisko. Potrzeba więcej dowodów, aby zrozumieć, w jaki sposób UPF wpływają na zdrowie poza interakcjami składników odżywczych. Oprócz niekorzystnego wpływu na zdrowie, należy wziąć pod uwagę wpływ tej kwestii na środowisko. W niniejszym badaniu naukowcy ocenili wpływ dwuletniego wzrostu spożycia UPF na wpływ diety na środowisko. Kwalifikujące się osoby obejmowały 9 677 skontaktowanych osób, wśród których 6 874 uczestników stanowili mężczyźni w wieku od 55 do 75 lat lub kobiety w wieku od 60 do 75 lat. Po dokonaniu wykluczeń, analiza objęła łącznie 5 879 uczestników. Na początku badania i po dwóch latach, przeszkoleni dietetycy wykorzystali zwalidowany półilościowy 143-punktowy kwestionariusz częstotliwości spożycia żywności (FFQ) do oceny typowego spożycia pokarmów. W badaniu rejestrowano częstotliwość spożycia przy użyciu skali dziewięciu kategorii, od "nigdy lub prawie nigdy" do "więcej niż sześć razy dziennie". System NOVA sklasyfikował artykuły spożywcze FFQ do czterech ustalonych grup. System klasyfikacji NOVA dzieli żywność na cztery grupy: żywność minimalnie przetworzoną lub nieprzetworzoną, przetworzone kulinarne produkty spożywcze, żywność przetworzoną i UPF. W badaniu podzielono uczestników na trzy grupy na podstawie procentowej redukcji spożycia UPF: tercyl 1 (T1) miał najwyższą redukcję spożycia UPF z maksymalną redukcją -3,7839%, tercyl 2 (T2) miał średnią redukcję w zakresie od -3,7838% do -0,5537%, a tercyl 3 (T3) miał najniższą redukcję z minimalną redukcją -0,5536% lub wyższą. W badaniu oceniono 17-punktowy kwestionariusz MedDiet o obniżonej wartości energetycznej w celu potwierdzenia przestrzegania diety na początku badania i po dwóch latach bez wprowadzania żadnych nowych informacji. W badaniu wykorzystano dwa zatwierdzone kwestionariusze, krótki kwestionariusz aktywności fizycznej (PA) Minnesota-REGICOR i hiszpańską wersję kwestionariusza Nurses' Health Study, aby ocenić aktywność fizyczną i siedzący tryb życia na początku i na końcu dwóch lat. Średnio w grupie T1 odnotowano redukcję współczynnika UPF o 8,7%, w grupie T2 o 2,0%, a w grupie T3 o 2,4%. Grupy T1 i T2 miały odpowiednio najwyższy i umiarkowany % redukcji UPF i miały więcej mężczyzn niż kobiet. Z drugiej strony, w grupie T3, w której odnotowano najniższą redukcję %UPF, było więcej kobiet niż mężczyzn. Badanie wykazało, że uczestnicy grupy T1 zmniejszyli spożycie czerwonego i przetworzonego mięsa, słodyczy i wstępnie ugotowanych produktów. Zwiększyli również spożycie owoców i warzyw oraz nieznacznie zwiększyli spożycie ryb, białego mięsa i orzechów. W grupie T3 odnotowano większą redukcję spożycia nabiału w porównaniu do grup T1 i T2. Jednak w grupie T3 odnotowano niższy spadek spożycia wstępnie ugotowanych oraz czerwonych i przetworzonych produktów mięsnych. Uczestnicy T3 spożywali również mniej owoców i warzyw oraz nieco więcej słodyczy. Co więcej, w T1 nastąpił średni wzrost o 156,2 g nieprzetworzonej żywności i średni spadek o 196,3 g UPF. Jednak w T3 nastąpił średni spadek o 70,8 g nieprzetworzonej żywności i wzrost o 48,7 g UPF. Uczestnicy T1 osiągnęli bardziej znaczące redukcje emisji gazów cieplarnianych i zużycia energii niż inne grupy, chociaż zużycie wody wzrosło z czasem. Spożywanie większej ilości UPF doprowadziłoby do wyższych emisji gazów cieplarnianych i zużycia energii, ale zmniejszyłoby zużycie wody w obu latach. Zwiększenie proporcji spożywanego UPF może skutkować niższym zużyciem wody, ale wyższym poborem energii i emisją CO2 w dwuletnim okresie obserwacji w porównaniu ze stanem wyjściowym. Badanie sugeruje, że zmniejszenie spożycia ultra przetworzonej żywności może pomóc w promowaniu zrównoważonego rozwoju środowiska poprzez obniżenie emisji gazów cieplarnianych i zużycia energii. Może to jednak prowadzić do zwiększenia zużycia wody. Spożycie przetworzonego mięsa zostało zidentyfikowane jako krytyczny czynnik przyczyniający się do wpływu UPF na środowisko wśród uczestników badania. Badanie wykazało, że osoby, które zmniejszyły spożycie UPF, miały również tendencję do zmniejszania spożycia czerwonego i przetworzonego mięsa. Badanie sugeruje, że umiarkowane spożycie białego mięsa lub ryb może być realną alternatywą dla UPF. Spożywanie zbóż, roślin strączkowych, owoców i warzyw proporcjonalnie do zapotrzebowania energetycznego może mieć pozytywny wpływ na zdrowie osobiste i środowisko. Uwzględnienie progu przetworzenia żywności ma zasadnicze znaczenie dla wytycznych żywieniowych i ochrony środowiska.

Naukowcy opracowują system mikrorobotyczny zdolny do szybkiej, ukierunkowanej eliminacji patogenów grzybowych

Infekcje wywoływane przez grzyby, takie jak Candida albicans, stanowią znaczące globalne zagrożenie dla zdrowia ze względu na ich oporność na istniejące metody leczenia, do tego stopnia, że Światowa Organizacja Zdrowia uznała je za kwestię priorytetową. Chociaż nanomateriały są obiecujące jako środki przeciwgrzybicze, obecnym iteracjom brakuje siły działania i specyficzności potrzebnej do szybkiego i ukierunkowanego leczenia, co prowadzi do wydłużenia czasu leczenia i potencjalnych skutków ubocznych oraz oporności na leki. Teraz, w przełomowym rozwoju o daleko idących implikacjach dla globalnego zdrowia, zespół naukowców kierowany wspólnie przez Hyun (Michel) Koo z University of Pennsylvania School of Dental Medicine i Edwarda Steagera z Penn's School of Engineering and Applied Science stworzył mikrorobotyczny system zdolny do szybkiej, ukierunkowanej eliminacji patogenów grzybiczych. "Kandydoza tworzy uporczywe infekcje biofilmowe, które są szczególnie trudne do leczenia" - mówi Koo. "Obecnym terapiom przeciwgrzybiczym brakuje siły i specyficzności wymaganej do szybkiego i skutecznego wyeliminowania tych patogenów, więc ta współpraca opiera się na naszej wiedzy klinicznej i łączy zespół Eda z ich specjalistyczną wiedzą w zakresie robotyki, aby zaoferować nowe podejście". Zespół naukowców jest częścią Penn Dental's Center for Innovation & Precision Dentistry, inicjatywy, która wykorzystuje inżynierię i podejścia obliczeniowe w celu odkrycia nowej wiedzy na temat łagodzenia chorób i rozwoju innowacji w zakresie opieki zdrowotnej jamy ustnej i czaszkowo-twarzowej. W artykule opublikowanym w Advanced Materials naukowcy wykorzystali najnowsze osiągnięcia w dziedzinie nanocząstek katalitycznych, znanych jako nanozymy, i zbudowali miniaturowe systemy robotyczne, które mogą precyzyjnie celować i szybko niszczyć komórki grzybów. Osiągnęli to poprzez wykorzystanie pól elektromagnetycznych do kontrolowania kształtu i ruchów tych mikrorobotów z nanozymami z wielką precyzją. "Metody, których używamy do kontrolowania nanocząstek w tym badaniu, są magnetyczne, co pozwala nam skierować je dokładnie w miejsce infekcji" - mówi Steager. "Używamy nanocząstek tlenku żelaza, które mają jeszcze jedną ważną właściwość, a mianowicie są katalityczne". Zespół Steagera opracował ruch, prędkość i formacje nanozymów, co zaowocowało zwiększoną aktywnością katalityczną, podobnie jak w przypadku enzymu peroksydazy, który pomaga rozkładać nadtlenek wodoru na wodę i tlen. Pozwala to bezpośrednio na generowanie dużych ilości reaktywnych form tlenu (ROS), związków o udowodnionych właściwościach niszczących biofilm, w miejscu infekcji. Jednak prawdziwie pionierskim elementem tych zespołów nanozymów było nieoczekiwane odkrycie: ich silne powinowactwo wiązania do komórek grzybów. Cecha ta umożliwia zlokalizowaną akumulację nanozymów dokładnie tam, gdzie znajdują się grzyby, a w konsekwencji ukierunkowane generowanie ROS. "Nasze zespoły nanozymów wykazują niesamowite przyciąganie do komórek grzybów, szczególnie w porównaniu z komórkami ludzkimi" - mówi Steager. "Ta specyficzna interakcja wiązania toruje drogę do silnego i skoncentrowanego działania przeciwgrzybiczego bez wpływu na inne niezainfekowane obszary". W połączeniu z nieodłączną manewrowością nanozymu, daje to silny efekt przeciwgrzybiczy, wykazując szybką eradykację komórek grzybów w niespotykanym dotąd 10-minutowym oknie. Patrząc w przyszłość, zespół dostrzega potencjał tego unikalnego podejścia do robotyki opartego na nanozymach, ponieważ wprowadza nowe metody automatyzacji kontroli i dostarczania nanozymów. Obietnica, jaką niesie ze sobą terapia przeciwgrzybicza, to dopiero początek. Jego precyzyjne ukierunkowanie i szybkie działanie sugerują potencjał w leczeniu innych rodzajów uporczywych infekcji. "Odkryliśmy potężne narzędzie w walce z patogennymi infekcjami grzybiczymi" - mówi Koo. "To, co tutaj osiągnęliśmy, jest znaczącym krokiem naprzód, ale to dopiero pierwszy krok. Właściwości magnetyczne i katalityczne w połączeniu z nieoczekiwaną specyficznością wiązania z grzybami otwierają ekscytujące możliwości zautomatyzowanego mechanizmu przeciwgrzybiczego "cel-bind-and-kill". Chętnie zagłębimy się głębiej i uwolnimy jego pełny potencjał". To zrobotyzowane podejście otwiera nową granicę w walce z infekcjami grzybiczymi i wyznacza kluczowy punkt w terapii przeciwgrzybiczej. Dzięki nowemu narzędziu w swoim arsenale, lekarze i stomatolodzy są bliżej niż kiedykolwiek skutecznego zwalczania tych trudnych patogenów.

Pomyślnie zakończono pierwsze badanie kliniczne urządzenia do dializy wątroby na ludziach

Pierwsze udane badanie dializy wątroby u pacjentów zostało zakończone przez naukowców z UCL, Royal Free Hospital, UCL spin-out Yaqrit i ich współpracowników. Urządzenie DIALIVE, wynalezione przez naukowców z UCL's Institute for Liver and Digestive Health, okazało się bezpieczne i wiązało się ze znaczną poprawą nasilenia objawów i funkcji narządów u większego odsetka pacjentów z ostrą lub przewlekłą niewydolnością wątroby (ACLF), w porównaniu z pacjentami otrzymującymi standardową opiekę. Następnym krokiem będzie większe badanie kliniczne, które, jeśli zakończy się sukcesem, może doprowadzić do zatwierdzenia DIALIVE do użytku klinicznego w ciągu najbliższych trzech lat. Szacuje się, że na całym świecie około 100 milionów ludzi żyje z marskością wątroby, a 10 milionów ma marskość wątroby z dodatkowymi powikłaniami. Około trzech milionów z tych osób cierpi na ACLF, stan, który może powodować nagłe pogorszenie czynności wątroby, narażając osoby na wysokie ryzyko krótkoterminowej śmierci. W Wielkiej Brytanii każdego roku hospitalizowanych jest około 15 000 pacjentów z ACLF, których leczenie kosztuje NHS około 100 000 funtów na pacjenta, bez poprawy ryzyka ich śmiertelności. Wątroba jest złożonym narządem, który pełni ponad 500 funkcji, w tym usuwanie szkodliwych substancji z krwi i wchłanianie składników odżywczych. Jedną z jej ról jest wytwarzanie dużych ilości białka zwanego albuminą, które przemieszcza się po organizmie, działając jako rodzaj "mobilnej wątroby", która pochłania niepożądane substancje. Jednak gdy czynność wątroby jest poważnie ograniczona, na przykład w wyniku nadużywania alkoholu, otyłości lub infekcji wirusowej, wytwarzana jest mniejsza ilość albuminy. W ACLF jej funkcja jest również poważnie upośledzona; komórki wątroby umierają, a jelita zaczynają wyciekać bakterie do krwiobiegu, co może powodować niewłaściwą odpowiedź immunologiczną i niewydolność wielonarządową. DIALIVE został zaprojektowany w celu wyeliminowania tych mechanizmów, które powodują śmiertelność pacjentów z ACLF. Badanie to jest pierwszym na świecie randomizowanym, kontrolowanym badaniem klinicznym urządzenia do dializy wątroby. Zostało ono przeprowadzone w celu oceny bezpieczeństwa DIALIVE w leczeniu pacjentów z ACLF i obserwacji jego efektów klinicznych. Łącznie 32 pacjentów leczono urządzeniem DIALIVE lub standardową opieką przez okres do pięciu dni, a wyniki rejestrowano w dniach 10 i 28. Wyniki wykazały, że leczenie DIALIVE wiązało się ze znacznie szybszym odwróceniem ACLF w porównaniu ze standardową opieką, przy czym ACLF ustąpiło u około dwukrotnie większej liczby pacjentów. Ta poprawa kliniczna była związana ze znaczącym wpływem na mechanizmy leżące u podstaw rozwoju ACLF. Leczenie DIALIVE doprowadziło do znacznego zmniejszenia endotoksyn, które są uwalniane, gdy bakterie umierają, i poprawiło funkcję albuminy. Biomarkery ogólnoustrojowego stanu zapalnego, takie jak cytokiny, funkcja śródbłonka i markery śmierci komórek, uległy poprawie. Pomimo zaledwie trzydniowego leczenia, pacjenci, u których ACLF ustąpiło, pozostawali w remisji przez 28 dni. Następnym krokiem będzie przeprowadzenie większego badania z udziałem większej liczby pacjentów w celu potwierdzenia bezpieczeństwa i skuteczności DIALIVE. Jednym z dodatkowych wskaźników do oceny będzie wpływ DIALIVE na śmiertelność pacjentów w porównaniu z innymi dostępnymi metodami leczenia. Profesor Rajiv Jalan (UCL Institute for Liver and Digestive Health, część UCL Division of Medicine), wynalazca DIALIVE i współzałożyciel Yaqrit, powiedział: "Jako naukowcom może być trudno zdefiniować chorobę, a następnie przełożyć tę wiedzę na rozwiązanie kliniczne, które naprawdę zmienia życie ludzi. Tak więc wyniki badania DIALIVE to emocjonalny moment, który nie byłby możliwy bez współpracy naukowej między Wielką Brytanią a europejskimi kolegami i finansowania z Komisji Europejskiej. Mam nadzieję, że w ciągu kilku lat zaczniemy zaspokajać pilną, niezaspokojoną potrzebę leczenia ostrej i przewlekłej niewydolności wątroby oraz poprawimy wyniki leczenia pacjentów". Carrie Morgan, starszy wiceprezes ds. operacji klinicznych w Yaqrit, powiedziała: "Jesteśmy na ekscytującym etapie rozwoju DIALIVE, a wyniki tego badania są niezwykle zachęcające. Niezmiennie koncentrujemy się na tym, by w centrum naszych wysiłków znajdowała się jednostka, pracując niestrudzenie na rzecz lepszej przyszłości dla wszystkich osób dotkniętych przewlekłą chorobą wątroby". Badanie jest najnowszym krokiem w długiej podróży naukowców z UCL i Royal Free Hospital, która rozpoczęła się od zidentyfikowania ostrej i przewlekłej niewydolności wątroby jako odrębnej jednostki klinicznej w 2001 roku. Prace te doprowadziły do powstania DIALIVE, który został wynaleziony przez profesorów Rajiva Jalana i Nathana Daviesa z Liver Failure Group w UCL's Institute for Liver and Digestive Health, części UCL Division of Medicine. Własność intelektualna stojąca za tą technologią została opatentowana przez UCL w 2009 roku i licencjonowana firmie typu spin-out, Yaqrit. Testy przedkliniczne były wspierane przez granty NIHR i MRC, a niniejsze badanie było możliwe dzięki grantowi UE Horyzont 2020.

Niewielkie zmniejszenie beta-amyloidogennego przetwarzania APP może być realną strategią zapobiegania chorobie Alzheimera

Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Wschodniej Finlandii odkryło, że wariant genetyczny APP A673T, który chroni przed chorobą Alzheimera, zmienia poziomy kilku białek i peptydów związanych z metabolizmem amyloidu beta w ludzkich płynach biologicznych i modelach hodowli komórkowych, w tym samego amyloidu beta. Te nowe dane potwierdzają koncepcję, że nawet niewielkie ograniczenie beta-amyloidogennego przetwarzania APP może być wykonalną strategią zapobiegania chorobie Alzheimera. Choroba Alzheimera (AD) jest najczęstszą formą demencji, na którą cierpi ponad 40 milionów ludzi na całym świecie. Dwiema kluczowymi cechami patologicznymi AD są blaszki amyloidowe, złożone z toksycznych peptydów amyloidu-beta (Aβ) oraz splątki neurofibrylarne, składające się z hiperfosforylowanego białka tau. Pomimo tego, że te cechy molekularne są znane od dziesięcioleci, rozwój terapii w celu skutecznego zapobiegania lub leczenia choroby Alzheimera napotyka wiele trudności. Jednak ostatnie badania kliniczne ukierunkowane na różne etapy agregacji Aβ okazały się obiecujące w spowalnianiu postępu choroby. Aβ jest częścią białka prekursorowego amyloidu (APP) i powstaje w wyniku sekwencyjnego proteolitycznego rozszczepienia APP. W 2012 roku naukowcy z Islandii odkryli wariant genetyczny genu APP, który chroni jego nosicieli przed chorobą Alzheimera. Poprzednie badanie przeprowadzone na Uniwersytecie Wschodniej Finlandii wykazało, że nosiciele wariantu APP A673T wykazują niższe poziomy Aβ w osoczu w porównaniu z osobami kontrolnymi. Ponieważ odkryty wariant APP A673T jest bardzo rzadki i występuje prawie wyłącznie w populacjach skandynawskich, istnieje tylko kilka badań dotyczących jego skutków i mechanizmów. W niniejszym badaniu naukowcy przeanalizowali płyn mózgowo-rdzeniowy (CSF) i osocze nosicieli APP A673T i osób kontrolnych przy użyciu proteomiki opartej na spektrometrii mas, co pozwala na identyfikację zmian w poziomach białek między badanymi grupami w sposób bezstronny. Ponadto, wariant APP A673T został wprowadzony do modeli hodowli komórek neuronalnych 2D i 3D wraz z patogennymi mutacjami APP. W badaniu po raz pierwszy opisano ochronny wpływ wariantu APP A673T na zmiany związane z AD w próbkach płynu mózgowo-rdzeniowego, osocza i biopsji mózgu od nosicieli wariantu genetycznego. Poziomy Aβ42 i rozpuszczalnego APP-beta (sAPPβ) w płynie mózgowo-rdzeniowym, który jest kolejnym metabolitem beta-amyloidogennego przetwarzania APP, były znacznie obniżone u nosicieli APP A673T w porównaniu z dobrze dobranymi grupami kontrolnymi, które nie były nosicielami wariantu ochronnego. Bezstronne podejście proteomiczne z próbek płynu mózgowo-rdzeniowego i osocza nosicieli APP A673T zidentyfikowało różnice w poziomach kilku białek i peptydów, które są ściśle związane z fosforylacją białek, stanem zapalnym i funkcją mitochondriów. Co ważne, niektóre z zidentyfikowanych kluczowych celów wykazały odwrotną korelację w pośmiertnej tkance mózgowej pacjentów z AD w stosunku do ciężkości choroby. W modelach hodowli komórek neuronalnych 2D i 3D wyrażających dwie silne mutacje APP powodujące AD, wprowadzenie wariantu APP A673T spowodowało znaczne zmiany w produktach przetwarzania APP. Zgodnie z wynikami uzyskanymi z płynu mózgowo-rdzeniowego, szczególnie poziomy sAPPβ były niższe we wszystkich modelach wyrażających APP A673T, czemu często towarzyszyły obniżone poziomy Aβ42. Wyniki te wykazują skuteczność ochronnego wariantu APP A673T w celu przesunięcia przetwarzania APP ze szlaku beta-amyloidogennego na szlak nieamyloidogenny, nawet w obecności dwóch patogennych mutacji APP. Podsumowując, odkrycia te podkreślają, że nawet niewielka redukcja beta-amyloidogennego przetwarzania APP może być wykonalną strategią zapobiegania AD. Co więcej, bezstronne analizy proteomiczne uwypukliły konkretne cele i szlaki, które mogą odgrywać kluczową rolę w progresji AD. Wyniki zostały opublikowane w Neurobiology of Disease. Finansowanie badań zostało przyznane ze źródeł krajowych i międzynarodowych: Akademia Finlandii, Fundacja Sigrid Jusélius, Fundacja Alfreda Kordelina, Fińska Fundacja Mózgu, Orion Research Foundation sr, Kuopio University Hospital VTR Funding oraz Program Ramowy Unii Europejskiej Horyzont 2020 (umowa grantowa Marie Skłodowska Curie nr 740264).

Popraw zdrowie serca: połączenie tauryny i czarnego pieprzu wykazuje obiecujące działanie kardioprotekcyjne

Zwiększone spożycie zachodniej diety, zawierającej duże ilości tłuszczów nasyconych, cukru i soli, wraz z siedzącym trybem życia, zwiększyło globalne obciążenie zdarzeniami sercowo-naczyniowymi. Choroby sercowo-naczyniowe (CVD) są główną przyczyną zgonów na całym świecie. Szacuje się, że w 2019 r. 17,9 mln osób zmarło z powodu chorób układu krążenia, co stanowi 32% wszystkich zgonów na świecie. 85% tych zgonów było spowodowanych zawałem serca lub udarem mózgu. Od wielu stuleci produkty naturalne są stosowane w leczeniu wielu chorób. Ostatnio tauryna i czarny pieprz zyskały wiele uwagi ze względu na ich działanie kardioprotekcyjne, oparte na właściwościach przeciwzapalnych, przeciwnadciśnieniowych, przeciwutleniających i przeciwmiażdżycowych. Niedawno naukowcy dokonali przeglądu istniejącej literatury, aby zrozumieć, czy połączenie tauryny i ekstraktu z czarnego pieprzu jest skuteczne w zmniejszaniu czynników ryzyka chorób sercowo-naczyniowych. Przegląd ten jest dostępny w czasopiśmie Nutrients. Choroby układu krążenia są związane z wieloma schorzeniami, które wpływają na serce i naczynia krwionośne. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) szacuje, że choroby układu krążenia przyczynią się do ponad 22 milionów zgonów rocznie do 2030 roku. Do chorób układu krążenia zalicza się wiele schorzeń, w tym miażdżycę, nadciśnienie tętnicze, niewydolność serca (HF), udar mózgu, zawał mięśnia sercowego (MI) i chorobę wieńcową (CAD). Niektóre z czynników zwiększających ryzyko CVD to hiperhomocysteinemia (HHcy), cholesterol, nadciśnienie, dyslipidemia i cukrzyca typu 2. Wspólnymi fenotypami w patogenezie CVD są dysfunkcja śródbłonka, hiperzapalenie, hiperlipidemia i stres oksydacyjny. Są to główne cele interwencji terapeutycznej w celu zapobiegania lub łagodzenia CVD. Mimo że konwencjonalne metody leczenia chorób układu krążenia są skuteczne, wiążą się one z wieloma skutkami ubocznymi. Dlatego produkty naturalne o właściwościach leczniczych są atrakcyjną alternatywą dla leczenia CVD. Tauryna jest nietoksycznym produktem naturalnym, który występuje w dużych ilościach w ludzkich tkankach serca i naczyń krwionośnych. Ten pół-niezbędny aminokwas zawierający siarkę jest syntetyzowany endogennie z cysteiny i metioniny. Jednak większość tauryny jest pozyskiwana poprzez spożywanie owoców morza, jaj, mięsa i drobiu. U ludzi tauryna pełni różnorodne funkcje fizjologiczne, w tym ochronę przed wieloma stanami patofizjologicznymi. Kilka badań wykazało, że tauryna ma działanie przeciwutleniające, stabilizujące błony, przeciwhiperlipidemiczne, przeciwpłytkowe i przeciwzapalne. Ponadto może również modulować transportery jonów, ciśnienie krwi i napięcie naczyniowe. Czarna papryka (Piper nigrum) jest powszechnie stosowana w leczeniu wielu chorób ze względu na obecność wysokiego poziomu terpenów lub terpenoidów. Te bioaktywne związki stanowią zróżnicowaną klasę związków organicznych powszechnie obecnych w roślinnych olejkach eterycznych. Terpeny to ponad 30 000 związków, których grupy funkcyjne obejmują aldehydy, alkohole i ketony. Czarny pieprz zawiera wysoki poziom β-kariofilenu (BCP), limonenu, α-humulenu, sabinenu, α-pinenu i β-pinenu. BCP aktywuje receptory kannabinoidowe 2 (CB2R), które uruchamiają dalsze szlaki sygnałowe, a następnie promują właściwości przeciwmiażdżycowe, przeciwzapalne i przeciwutleniające. Sercowo-naczyniowe działanie ochronne czarnego pieprzu przeciwko szerokiemu zakresowi chorób układu krążenia przypisuje się jego właściwościom przeciwutleniającym, przeciwzapalnym, przeciwhiperlipidemicznym i obniżającym ciśnienie krwi. Wiele badań wykazało, że ostry i przewlekły stan zapalny odgrywa kluczową rolę w progresji i nasileniu CVD. Przewlekłe choroby zapalne, takie jak miażdżyca, CAD i nadciśnienie tętnicze, charakteryzują się podwyższoną ekspresją ważnych receptorów prozapalnych (np. receptora dla zaawansowanych produktów końcowych glikacji - RAGE i receptorów toll-podobnych - TLR). Ponadto ostry stan zapalny wiąże się również z podwyższonym poziomem białka HMGB-1 (high-mobility group box-1), czynnika martwicy nowotworów alfa (TNF-α), interleukiny (IL)-1β, IL-6, białka chemoatraktanta monocytów-1 (MCP-1), tlenku azotu (NO) i prostaglandyny E2 (PGE2). Zahamowanie lub obniżenie poziomu tych czynników jest potencjalnym celem terapeutycznym dla chorób układu krążenia. Bioaktywne związki obecne w taurynie i czarnym pieprzu znacznie łagodzą ekspresję mediatorów prozapalnych, zmniejszając nasilenie uszkodzeń wywołanych stanem zapalnym. Jak wspomniano powyżej, stres oksydacyjny jest kolejnym ważnym czynnikiem związanym z postępem CVD. Powoduje on nasilenie stanu zapalnego, peroksydację lipidów i dysfunkcję śródbłonka w różnych CVD. Wcześniejsze badania wykazały, że terpeny czarnego pieprzu i tauryna mogą zwiększać żywotność komórek i przywracać funkcje mitochondriów. To z kolei może poprawić równowagę antyoksydacyjną. Testy zmiatania wolnych rodników wykazały aktywność przeciwutleniającą α-pinenu, BCP, β-pinenu i limonenu. Tauryna zwiększa ekspresję przeciwutleniaczy, takich jak dysmutaza ponadtlenkowa (SOD), która może hamować stan zapalny. Dlatego SOD jest uważana za ochronny przeciwutleniacz w chorobach układu krążenia. Terpeny pieprzu czarnego wytwarzają chroniącą komórki aktywność przeciwutleniającą poprzez zwiększenie peroksydazy glutationowej (GPx1), katalazy (CAT) i SOD. Są to kluczowe cele stosowane w zapobieganiu chorobom układu krążenia. Tauryna reaguje z kwasem podchlorawym, syntetyzując mniej reaktywny i toksyczny związek, TauCl, który chroni komórki w odpowiedzi na stres oksydacyjny. TauCl działa również jako modulator przeciwzapalny, ograniczając produkcję czynników prozapalnych. W szczególności, TauCl poprawia zdrowie naczyń krwionośnych i zapobiega postępowi miażdżycy. W obecnym badaniu zaobserwowano, że podwójne leczenie tauryną i terpenami czarnego pieprzu może wywierać synergistyczne działanie przeciwutleniające i oksydacyjno-ochronne, co pomoże zapobiegać uszkodzeniom oksydacyjnym w etiologii sercowo-naczyniowej i innych chorobach oksydacyjnych.

Wieloetniczne badanie genomu odblokowuje nowe powiązania genetyczne z warunkami zdrowotnymi

Stan zdrowia człowieka można określić na podstawie poziomu krążących metabolitów. Chociaż ważne jest zrozumienie architektury genetycznej tych metabolitów, do tej pory nie są one dobrze poznane. Biorąc pod uwagę tę lukę badawczą, ostatnie badanie Nature Communications skupiło się na przeprowadzeniu analizy sekwencjonowania całego genomu krążących ludzkich metabolitów w populacji wieloetnicznej. Krążące metabolity są dziedziczne i odgrywają istotną rolę w wynikach zdrowotnych. Kilka zaburzeń genetycznych rozregulowuje poziomy metabolitów we krwi i tkankach, prowadząc do różnych złożonych chorób. Niedawno naukowcy skupili się na profilowaniu ludzkich metabolitów w celu oceny skutków choroby. Większość badań genetycznych opartych na ludzkim metabolomie opiera się na populacjach europejskich, jednak tylko kilka z nich uwzględnia populacje Afroamerykanów i Latynosów. Ważne jest, aby uwzględnić zróżnicowaną etnicznie populację, ponieważ może to prowadzić do większych odkryć genetycznych związanych z różnymi chorobami. Mimo że większość badań koncentrowała się na chromosomach autosomalnych, istotne jest zbadanie chromosomów X, a także lepsze zrozumienie architektury genetycznej metabolitów. W obecnym badaniu przeprowadzono sekwencjonowanie całego genomu (WGS) w celu wykrycia loci genetycznych związanych z 1666 krążącymi metabolitami w populacji wieloetnicznej. Łącznie przeanalizowano 15 660 619 powszechnych, rzadkich i rzadkich wariantów należących do chromosomów autosomalnych i chromosomu X powiązanych z krążącymi metabolitami u 11 840 uczestników. Uczestnicy należeli do grup etnicznych Afroamerykanów (AA), Europejczyków (EA) i Latynosów (HIS), którzy uczestniczyli w badaniach Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC), Framingham Heart Study (FHS), Hispanic Community Health Study/Study of Latinos (HCHS/SOL), Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) i Cardiovascular Health Study (CHS). Wszyscy uczestnicy byli w wieku około 57 lat, a 57% kohorty stanowiły kobiety. Do analizy replikacyjnej uzyskano niezależnych uczestników z badań Jackson Heart Study (JHS), FHS, TwinsUK i Women's Health Initiative (WHI), które obejmowały AA i osoby pochodzenia europejskiego. Do analizy replikacyjnej wykorzystano łącznie 18 085 osób. Korzystając z WGS, wykryto łącznie 75 nowych replikowanych asocjacji metabolitów z locus genetycznymi. Wśród nich 22 asocjacje były spowodowane wariantami niesynonimicznymi. Analizę rzadkich wariantów skoncentrowaną na genach przeprowadzono dla podzbioru metabolitów, identyfikując 126 par gen-metabolit. Odkrycie to wskazało na powiązania między 45 metabolitami i 105 genami. Randomizacja mendlowska wykazała łącznie 13 metabolitów związanych z ryzykiem wystąpienia 12 fenotypów, takich jak zwyrodnienie plamki żółtej i cukrzyca typu 2. Ponadto 16 metabolitów było powiązanych z 29 białkowymi loci cech ilościowych (pQTL). W przeciwieństwie do poprzednich badań, niniejsze badanie wykazało współczesne podejście do badania międzyplatformowych zharmonizowanych poziomów metabolitów w połączonych próbkach. Podejście to poprawiło wydajność obliczeniową. Nowe podejście było w stanie odtworzyć setki znanych loci metabolitów, kontrolować inflację genomową i umożliwiło identyfikację nowych genów poprzez analizy rzadkich wariantów. Ponadto w badaniu podkreślono korzyści płynące ze wspólnych analiz, szczególnie w przypadku dużych zbiorów danych genomowych. Autorzy twierdzą, że to badanie jest pierwszym, które ustanowiło asocjację genetyczną metabolitów przy użyciu populacji wieloetnicznych. Dostarczono tutaj dodatkowych informacji związanych ze ścieżkami biologicznymi, które zostały odkryte poprzez zbadanie efektów interakcji między metabolitami i białkami. Chociaż analiza próbek zbiorczych jest wydajna obliczeniowo, test zestawu wariantów może być intensywny i kosztowny w przypadku analizy całego genomu. W obecnym badaniu początkowo przeprowadzono analizy rzadkich wariantów skoncentrowane na genach wśród 230 metabolitów, które wykazały znaczące wspólne warianty. Metabolity te wykazywały stosunkowo wysoką odziedziczalność, którą wykorzystano do zbadania wpływu rzadkich wariantów na te metabolity. Wszechstronne podejścia analityczne, takie jak analiza kolokalizacji i ścieżek, zostały wykorzystane do określenia możliwych mechanizmów związanych z replikowanymi nowymi odkryciami. Za pomocą analiz kolokalizacji zidentyfikowano łącznie 18 unikalnych loci. Analiza ta doprowadziła do wykrycia nowego replikowanego wariantu kolokalizowanego z eQTL dla 26 unikalnych genów w tkankach Genotype-Tissue Expression (GTEx), wskazując biologicznie prawdopodobne geny. Na przykład stwierdzono, że introniczny wariant SLC22A1 w miejscu splicingu jest związany ze zwiększonym poziomem metabolitu metabolizmu lizyny - glutarylokarnityny (C5). Podobnie stwierdzono, że replikowany intronowy wariant ELL rs8109573 kolokalizuje ze zmniejszoną ekspresją ISYNA1 w jajnikach. W kontekście szlaków biologicznych zaobserwowano funkcję acylokarnityn w odniesieniu do krzepnięcia. Jest to pierwszy dowód genetyczny łączący metabolity z krzepnięciem krwi. Analizy MR pomogły wykryć dwukierunkowe powiązania między białkami i metabolitami.

Według badań diety roślinne mogą odgrywać znaczącą rolę w zmniejszaniu zablokowanych tętnic

Dieta wegetariańska i wegańska wiąże się z niższym poziomem cholesterolu i tłuszczów we krwi, wynika z analizy wszystkich dowodów z randomizowanych badań opublikowanych od 1982 roku. Autorzy badania, które zostało opublikowane w European Heart Journal dzisiaj (czwartek), twierdzą, że oznacza to, że diety roślinne mogą odgrywać znaczącą rolę w zmniejszaniu zatkanych tętnic, obniżając tym samym ryzyko chorób serca i naczyń krwionośnych, takich jak udar i zawał serca. Naukowcy przyjrzeli się 30 randomizowanym badaniom z udziałem łącznie 2372 uczestników, opublikowanym w latach 1982-2022, które określiły ilościowo wpływ diety wegetariańskiej lub wegańskiej w porównaniu z dietami wszystkożernymi na poziomy wszystkich rodzajów cholesterolu (cholesterolu całkowitego), cholesterolu lipoprotein o niskiej gęstości (cholesterolu LDL, często znany jako "zły" cholesterol), trójglicerydów (rodzaj tłuszczu lub "lipidu" występującego we krwi) i apoliproteiny B (apoB - białko, które pomaga przenosić tłuszcz i cholesterol we krwi i jest dobrym wskaźnikiem całkowitej ilości złych tłuszczów i cholesterolu w organizmie). Chociaż wcześniejsze metaanalizy badały tę kwestię, żadna z nich nie została opublikowana od 2017 r., żadna nie uwzględniała wpływu kontynentu, wieku, wskaźnika masy ciała i stanu zdrowia, a żadna nie analizowała konkretnie wpływu diety na stężenie apoB. Profesor Ruth Frikke-Schmidt, główny lekarz w Rigshospitalet w Kopenhadze w Danii, która przeprowadziła badanie wraz ze studentką medycyny Caroline Amalie Koch i dr Emilie Westerlin Kjeldsen, również z Rigshospitalet, powiedziała: "Stwierdziliśmy, że diety wegetariańskie i wegańskie wiązały się z 14% redukcją wszystkich lipoprotein zatykających tętnice, na co wskazuje apoliproteina B. Odpowiada to jednej trzeciej efektu przyjmowania leków obniżających poziom cholesterolu, takich jak statyny, i skutkowałoby 7% redukcją ryzyka chorób sercowo-naczyniowych u kogoś, kto utrzymywał dietę roślinną przez pięć lat. Leczenie statynami jest lepsze niż dieta roślinna w obniżaniu poziomu tłuszczów i cholesterolu. Jednak jeden schemat nie wyklucza drugiego, a połączenie statyn z dietą roślinną może mieć efekt synergistyczny, co skutkuje jeszcze większym korzystnym efektem. "Jeśli ludzie zaczną stosować dietę wegetariańską lub wegańską od najmłodszych lat, potencjał zmniejszenia ryzyka chorób sercowo-naczyniowych spowodowanych zablokowanymi tętnicami jest znaczny. Co ważne, znaleźliśmy podobne wyniki na różnych kontynentach, w różnym wieku, w różnych zakresach wskaźnika masy ciała i wśród osób w różnym stanie zdrowia". Uczestnicy 30 badań zostali losowo przydzieleni do stosowania diety wegetariańskiej lub wegańskiej albo do kontynuowania diety wszystkożernej (obejmującej mięso i produkty mleczne). Czas trwania diety wahał się od dziesięciu dni do pięciu lat, ze średnią wynoszącą 29 tygodni. W porównaniu z osobami stosującymi dietę wszystkożerną, osoby stosujące dietę roślinną doświadczyły średniego obniżenia poziomu cholesterolu całkowitego o 7% w stosunku do poziomów zmierzonych na początku badań, obniżenia poziomu cholesterolu LDL o 10% i obniżenia poziomu apoB o 14%. Zaobserwowaliśmy znaczące efekty zarówno w przypadku diety wegetariańskiej, jak i wegańskiej oraz u osób o wadze od normalnej do otyłej". Profesor Ruth Frikke-Schmidt, główny lekarz w Rigshospitalet w Kopenhadze, Dania Każdego roku na całym świecie ponad 18 milionów ludzi umiera z powodu chorób sercowo-naczyniowych (CVD), co czyni je główną przyczyną zgonów. Agenda Zrównoważonego Rozwoju ONZ stanowi, że przedwczesne zgony z powodu chorób niezakaźnych, takich jak CVD, powinny zostać zmniejszone o jedną trzecią do 2030 roku. Ponadto coraz większą uwagę zwraca się na wpływ tego, co jemy, na środowisko. "Ostatnie przeglądy systematyczne wykazały, że jeśli populacje krajów o wysokim dochodzie przejdą na dietę roślinną, może to zmniejszyć emisję netto gazów cieplarnianych o 35% do 49%. Nasze badanie dostarcza solidnych dowodów na to, że diety oparte na roślinach są dobre dla naszego zdrowia dla osób o różnym wzroście, wieku i stanie zdrowia" - powiedział profesor Frikke-Schmidt. "Co więcej, populacje na całym świecie starzeją się, a w konsekwencji rosną koszty leczenia chorób związanych z wiekiem, takich jak miażdżycowa choroba sercowo-naczyniowa. Diety roślinne są kluczowym narzędziem do zmiany produkcji żywności na bardziej zrównoważoną środowiskowo, przy jednoczesnym zmniejszeniu obciążenia chorobami układu krążenia. Powinniśmy jeść zróżnicowaną, bogatą w rośliny dietę, ale nie za dużo, i gasić pragnienie wodą". Metaanaliza przeprowadzona przez prof. Frikke-Schmidt i jej współpracowników nie mogła ocenić potencjalnych korzyści diet, które bezpośrednio porównują diety rybne z dietami wszystkożernymi ze względu na brak takich badań w literaturze naukowej. "Jednak dieta śródziemnomorska jest bogata w pokarmy roślinne i ryby i jest dobrze ugruntowana jako korzystna w wytycznych dietetycznych" - powiedziała. Profesor Kevin Maki z Indiana University School of Public Health Bloomington i Midwest Biomedical Research, USA, oraz profesor Carol Kirkpatrick z Midwest Biomedical Research i Idaho State University, USA, którzy nie byli zaangażowani w badania, komentują w towarzyszącym artykule redakcyjnym: "Wyniki zgłoszone przez Kocha i wsp. dodają do zbioru dowodów wspierających korzystny wpływ zdrowych wegańskich i wegetariańskich wzorców żywieniowych na krążące poziomy LDL-C [cholesterolu LDL] i aterogennych lipoprotein, co powinno zmniejszyć ryzyko ASCVD [miażdżycowej CVD]. Chociaż nie jest konieczne całkowite pomijanie pokarmów takich jak mięso, drób i ryby / owoce morza, aby przestrzegać zalecanego schematu żywieniowego, zmniejszenie spożycia takich pokarmów jest rozsądną opcją dla tych, którzy wolą to zrobić ". Mocną stroną badania jest to, że według wiedzy autorów jest to największy systematyczny przegląd tematu i pierwszy, który obejmuje apoB. Ograniczenia obejmują jednak fakt, że poszczególne randomizowane badania kontrolowane były stosunkowo małe, czas trwania diety uczestników był krótszy niż rok w wielu badaniach i niemożliwe było zaślepienie uczestników na to, na jakiej diecie zostali umieszczeni, co mogło wpłynąć na ich inne zachowania, które mogą wpływać na poziom cholesterolu i tłuszczu. Naukowcy i autorzy artykułu redakcyjnego twierdzą, że potrzebne są dalsze, większe badania o dłuższym czasie trwania, obejmujące apoB i inne biomarkery stanów takich jak stan zapalny i insulinooporność.