• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Podróż w kosmos dobroczynna dla zdrowia?

    11.07.2012. 18:49
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Międzynarodowy zespół naukowców wykazał, że podróże w kosmos mogą wydłużyć życie mikroskopijnego nicienia.

    Doświadczenia przeprowadzone przez naukowców z Francji, Japonii, Kanady, USA i Wlk. Brytanii pokazują, że po wysłaniu nicienia Caenorhabditis elegans (C. elegans) w kosmos, akumulacja toksycznych białek, które zazwyczaj gromadzą się w starzejących się mięśniach, zostaje powstrzymana.

    W artykule opublikowanym w czasopiśmie Scientific Reports, zespół opisuje również grupę genów, których ekspresja ulega osłabieniu w czasie lotu kosmicznego, a kiedy to samo dzieje się tu na Ziemi, to zazwyczaj wydłuża się życie nicieni.

    Podjęta w toku prac analiza nicieni miała na celu pogłębienie wiedzy o utracie masy kostnej i mięśniowej, której doświadczają astronauci w następstwie długich lotów w kosmos. C. elegans stanowią doskonały substytut do badania długofalowych zmian fizjologii człowieka, ponieważ utrata mięśni dotyka je w wielu podobnych warunkach, co ludzi. Nicień był pierwszym organizmem wielokomórkowym, którego struktura genetyczne została całkowicie zmapowana, a wiele z jego 20.000 genów spełnia dokładnie takie same funkcje, co geny człowieka. Dwieście z tych genów pełni rolę promotorów funkcji mięśni, a od 50% do 60% z nich ma wyraźne odpowiedniki ludzkie.

    Ponadto nicienie C. elegans mogą żyć i rozmnażać się w kosmosie przez co najmniej sześć miesięcy, co sprawia, że są idealnym i opłacalnym układem eksperymentalnym do badania skutków pobytu w kosmosie w czasie długich i odległych misji. Badania przeprowadzane w kosmosie przynoszą nam informacje o organizmie człowieka, których nie moglibyśmy pozyskać na Ziemi.

    Jeden z autorów raportu z badań, dr Nathaniel Szewczyk z Uniwersytetu w Nottingham, Wlk. Brytania, zauważa: "Zidentyfikowaliśmy siedem genów, w przypadku których nastąpiła w kosmosie regulacja w dół, a ich inaktywacja przedłużyła życie w warunkach laboratoryjnych".

    Chociaż naukowcy nie są w 100% pewni, jaką rolę pełnią te geny w regulacji długowieczności, są przekonani, że biorą one udział w odczuwaniu przez nicienie środowiska i sygnalizowaniu przez nie zmian w metabolizmie w celu przystosowania się.

    Dr Szewczyk podaje przykład: "Jeden ze zidentyfikowanych przez nas genów koduje insulinę, która - ze względu na cukrzycę - jest dobrze znana ze swojej roli w regulacji metabolicznej. W przypadku nicieni, much i myszy insulina jest także powiązana z modulacją długości życia".

    Dr Szewczyk wskazuje na implikacje tych odkryć dla eksploratorów kosmosu: "Większość z nas wie, że mięśnie zazwyczaj kurczą się w kosmosie. Najnowsze wyniki sugerują, że to niemal z pewnością reakcja adaptacyjna, a nie patologiczna. Wbrew intuicji mięśnie mogą się lepiej starzeć w kosmosie niż na Ziemi. Być może lot kosmiczny spowalnia także proces starzenia".

    W ramach doświadczenia przeprowadzonego w 2004 r., partia żywych nicieni została wysłana z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) na pokładzie holenderskiej misji DELTA.

    Wysłano je następnie w pięć kolejnych lotów kosmicznych z ISS, aby dowiedzieć się więcej o skutkach mikrociążenia na fizjologię organizmu człowieka.

    W 2003 r. nicienie C. elegans dr Szewczyka trafiły na pierwsze strony gazet, kiedy przeżyły bez szwanku katastrofę promu kosmicznego Columbia. Wydobyte kilka tygodni po katastrofie, nadal znajdowały się na płytkach Petriego, na których je umieszczono, gdyż znajdowały się w aluminiowych skrzynkach, w których były w stanie przeżyć powrót.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Geny kodujące białka mechanizmów naprawy DNA człowieka: DNA komórki jest stale narażone na czynniki uszkadzające. Sprawnie działające mechanizmy naprawy DNA funkcjonują w komórkach organizmów zarówno prokariotycznych jak i eukariotycznych. Badania genomu ludzkiego pozwoliły zidentyfikować szereg genów kodujących białka biorące udział w różnorodnych mechanizmach naprawy DNA. Poznano dotąd ponad 130 genów o takiej, udowodnionej lub prawdopodobnej, funkcji. Nowe geny naprawy DNA są ciągle odkrywane dzięki badaniom porównawczym sekwencji genów człowieka i homologów tych genów u organizmów modelowych, takich jak E. coli i S. cerevisiae. Badania te mają znaczenie dla medycyny, ponieważ do tej pory zidentyfikowano już kilkanaście chorób, w których patogenezie mają udział niesprawne mechanizmy naprawy DNA. Korabl-Sputnik 1 – prototyp statku Wostok, część Programu Wostok. Pierwszy z serii statków przygotowujących Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich do wysłania człowieka w Kosmos. Służył badaniom wpływu lotu kosmicznego na organizm człowieka, sprawdzeniu głosowej łączności radiowej, systemów podtrzymywania życia, zmierzeniu czynników mogących wpłynąć na zachowanie człowieka w Kosmosie. Mutacja heterochroniczna - mutacja w obrębie genu kontrolującego rozwój zarodkowy powodująca, że pewne grupy komórek zachowują się w sposób typowy dla innego stadium rozwojowego danego organizmu. Można się tutaj dopatrzyć pewnej analogii z mutacją homeotyczną; jednakże w przypadku mutacji homeotycznej mamy do czynienia ze zmianą wartości pozycyjnej komórki natomiast w przypadku mutacji heterochronicznej dochodzi do zaburzenia czegoś co można by nazwać "wartością czasową" komórki w odniesieniu do procesów programu rozwojowego w który zaangażowana jest komórka bądź ich grupa. Dosyć dobrze zbadane są tego typu mutanty u nicienia Caenorhabditis elegans będącego jednym z organizmów modelowych w biologii rozwoju. Zazwyczaj geny, których zmiany objawiają się w taki sposób, kodują białka wpływające na zachowanie się komórek podczas ontogenezy.

    Mercury-Little Joe 2 – test kapsuły kosmicznej w ramach amerykańskiego programu kosmicznego Mercury. Pierwszy amerykański lot kosmiczny z udziałem zwierzęcia. W teście został wykorzystany rezus (Macaca mulatta) o imieniu Sam. W trakcie próby sprawdzano działanie sprzętu w przestrzeni kosmicznej oraz negatywne skutki, które mogą wystąpić u człowieka przebywającego w kosmosie. Astrobiologia (egzobiologia, kosmobiologia, ksenobiologia) - dziedzina nauki zajmująca się powstaniem, ewolucją, rozpowszechnieniem i przyszłością życia poza Ziemią. Ponieważ dotychczas nie wykryto w kosmosie życia, które nie pochodziłoby z Ziemi, astrobiologia skupia się na badaniach, które mogą zwiększyć szanse jego wykrycia. Bada możliwości przetrwania żywych organizmów w ekstremalnych warunkach, weryfikuje hipotezy dotyczące powstania życia na Ziemi, poszukuje miejsc, w których mogłoby rozwijać się życie w Układzie Słonecznym i poza nim oraz rozwija techniki pozwalające wykryć życie za pomocą obserwacji astronomicznych.

    Caenorhabditis elegans (czyt. cenorabditis elegans) – wolno żyjący, niepasożytniczy nicień, o długości ok. 1 mm, bytujący w glebach klimatu umiarkowanego. Jego pożywienie stanowią mikroorganizmy, w tym bakterie używane w hodowli laboratoryjnej (np. Escherichia coli). Znany od XIX wieku, od połowy lat 60. XX wieku jest używany jako organizm modelowy we współczesnej genetyce i naukach biologicznych. Nematologia – dział biologii, którego obiektem badawczym są Nematodes czyli nicienie. Opisano już 25 000 gatunków nicieni, z których więcej niż połowa jest pasożytnicza. Całkowitą liczbę gatunków nicieni szacuje się na około 1 milion.

    Eutelia – występowanie stałej liczby komórek somatycznych w organizmie. Liczba komórek u zwierząt eutelicznych ustala się już w rozwoju zarodkowym. Eutelia wiąże się z brakiem zdolności do regeneracji w razie uszkodzeń jak również brakiem możliwości powstawania nowotworów. Występuje u nicieni np. Caenorhabditis elegans, którego ciało zbudowane jest z 959 komórek + zmienna liczba komórek jajowych i plemników. Zwierzęta w kosmosie – zwierzęta wysyłane przez ludzi w przestrzeń kosmiczną w ramach programów badawczych mających na celu sprawdzenie możliwości przeżycia warunków lotu przed planowanym wysłaniem ludzi oraz w celu zbadania wpływu warunków panujących w kosmosie na procesy biologiczne zachodzące w organizmach. Programy badawcze z udziałem zwierząt wysyłanych w pojazdach kosmicznych były prowadzone początkowo przez Stany Zjednoczone i Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich (obecnie Rosja). Później dołączyła do nich Francja, a następnie Chiny, Japonia i Iran.

    Nadrodzina immunoglobulin (synonim: białka immunoglobulinopodobne, ang. immunoglobulin superfamily, IgSF) – grupa białek wyodrębniona na podstawie istnienia w ich strukturze tzw. splotu immunoglobulinowego. Większość członków tej rodziny to białka o masie cząsteczkowej 70-100 kDa. Nadrodzina immunoglobulin jest uznawana za największą grupę białek o podobnej budowie. Na podstawie analizy genomu człowieka zidentyfikowano 756 genów, których produkty białkowe zawierają domenę immunoglobulinową . Białka immunoglobulinopodobne spotykane są również u bakterii, a ich analiza wskazuje, że pochodzą one od genów eukariotycznych i zostały nabyte w trakcie ewolucji na drodze poziomego transferu genów .

    Geny homeotyczne, geny homeoboksowe (ang. homeobox genes, z gr. ηομεος = podobny) – grupa genów kontrolujących rozwój morfologiczny poszczególnych części ciała w początkowych stadiach rozwoju zarodkowego, zarówno u bezkręgowców jak i kręgowców. Mutacje w obrębie tych genów zazwyczaj nie wpływają negatywnie na układ segmentów ciała, ale prowadzą do stanu określanego mianem homeosis, w którym określony segment zostaje zastąpiony przez inny. Wynika to z tego, że w przypadku takiej mutacji niektóre komórki otrzymały w czasie rozwoju zarodka błędną informację pozycyjną i dlatego zachowują się w niewłaściwy dla siebie sposób. Geny homeotyczne niższych bezkręgowców oznacza się HOM, u wtóroustych – Hox, a u człowieka – HOX.

    Anisakis – rodzaj nicieni z rodziny Anisakidae, będących kosmopolitycznymi pasożytami spotykanymi w morzach i oceanach półkuli północnej. Dorosłe osobniki pasożytują w żołądkach ssaków morskich, głównie waleni. Żywicielami pośrednimi nicieni Anisakis są ryby, u których pasożyt ten wystepuje w 3 stadium larwalnym, inwazyjnym dla człowieka. Spożycie ryb zawierających żywe larwy może stanowić zagrożenie dla zdrowia, ze względu na zdolność tych pasożytów do penetracji błony śluzowej przewodu pokarmowego człowieka. Skutkiem penetracji mogą być uszkodzenia ściany żołądka i jelita. Chorobę wywołaną przez nicienie z rodzaju Anisakis określono mianem anisakiozy. Opisano także przypadki wystąpienia reakcji alergicznych po spożyciu ryb zawierających larwy Anisakis, manifestujących się jako pokrzywka, obrzęk naczynioruchowy, astma, kontaktowe zapalenie skóry a nawet zagrażający życiu wstrząs anafilaktyczny.

    Dodano: 11.07.2012. 18:49  


    Najnowsze