Powstała niesamowita mapa ludzkich narządów. Dzięki niej dowiemy się lepiej, jak działają i jak je leczyć
Trzy, działające wspólnie grupy naukowców osiągnęły niemały sukces w medycynie. Po raz pierwszy bowiem opublikowano swoisty atlas trzech narządów w ludzkim ciele, który pokazuje tak istotne szczegóły.
Jak donosi magazyn Nature, który opublikował wyniki badań, od teraz możemy zobaczyć wnętrze ludzkiego ciała z detalami takimi, jak np. rozmieszczenie komórek wraz ze sposobem, w jaki współdziałają ze sobą.
Trzy zespoły, jeden cel
Pierwszy z zespołów zajął się rozszyfrowaniem tego, w jaki sposób instrukcje genetyczne zakodowane w DNA są odczytywane w poszczególnych komórkach. Kierujący tym zespołem nefrolog (czyli lekarz zajmujący się diagnostyką i leczeniem chorób nerek i układu moczowego) z Uniwersytetu Waszyngtońskiego wraz z partnerami wykorzystał do tego metody o nazwie transkryptomika.
Przeczytaj także:
- Nie zgadniesz, ile wody potrzebuje Google!? Możesz się pomylić o kilka miliardów litrów
- Wyślą żywe ryby na stację kosmiczną. Nie chodzi o smażalnię na orbicie, ale ważny eksperyment
- Nigdy nie zgadniesz, jak doszło do powstania popularnego Super Glue
Druga grupa, pod przewodnictwem genomika (czyli specjalisty biologii molekularnej i badacza genomu organizmów) z wydziału medycyny uniwersytetu Stanforda, przeprowadziła dokładne mapowanie jelita. Użyła do tego fluorescencyjnych przeciwciał związanych z fragmentami tkanek, które były dzięki temu dokładnie widziane pod mikroskopem.
Trzecia grupa, z kolei, zajęła się zbadaniem tkanki łożyska. Szefem tego zespołu był patolog, również z Uniwersytetu Stanforda W tym przypadku wykonano zdjęcia wycinków tkanki łożyskowej. Zrobiono to jednak w niecodzienny sposób. Najpierw poddano tkanki działaniu jonów metali, które zostały połączone na drodze reakcji chemicznych z przeciwciałami. Te przeciwciała natomiast, posiadają zdolność do wiązania się z konkretnymi związkami chemicznymi na powierzchni komórek.
Dzięki temu można było wykonać dokładne fotografie komórek łożyska, które przyczepiły się do ściany macicy. W ten sposób, badając próbki tkanek w okresie od 6 do 20 tygodnia ciąży, badacze byli w stanie określić interakcje między komórkami łożyska a komórkami odpornościowymi i tętnicami organizmu matki. Zobaczono też, jak obydwa te elementy dostosowują się do siebie, by pomieścić łożysko.
Rezultatem są pełne jaśniejących barw, przypominające wzory jak z kalejdoskopu obrazy, na których widać nieobserwowane dotąd szczegóły ludzkich tkanek. Dzięki temu zrozumienie tego, jak działa nasze ciało oraz tego, jak walczyć z zagrażającymi mu chorobami może wkrótce wejść na nowy poziom.
„Drugi mózg" odsłania swoje tajemnice
W przypadku jelita trzeba pamiętać, że ten mierzący metry organ jest areną nieprzerwanego działania milionów najróżniejszych drobnoustrojów. Jelita to według naukowców i lekarzy „drugi mózg”. Jest tak, ponieważ znajduje się tam wielka liczba komórek nerwowych skupionych w przewodzie pokarmowym. Niezliczona ilość neuronów działa w niezwykle skomplikowany sposób odpowiadając w każdej chwili za bardzo skomplikowane procesy. Co ciekawe, wiele tych działań odbywa się zupełnie niezależnie od mózgu.
Według badań nawet po „odłączeniu” jelit od sygnałów płynących z mózgu, organ ten w dalszym ciągu pracuje poprawnie. To ma ogromne znaczenie dla całego organizmu, bowiem jego cały stan ogólny zależy w dużej mierze od tego jak sprawnie przebiega współpraca pomiędzy tzw. florą jelitową i układem odpornościowym.
Zespół profesora Snydera odkrył, że w przypadku wystąpienia stanu zapalnego, dochodzi do bardzo istotnych zmian w rozmieszczeniu komórek na całej długości jelita. Badacze byli w stanie określić, jak w takiej sytuacji funkcjonują całe grupy komórek systemu odpornościowego. Oprócz tego zauważyli też zupełnie nowe podtypy komórek nabłonkowych, które wyściełają nasze jelita.
Szef pierwszego zespołu, wspomniany profesor Jain pobrał próbki tkanek z nerek i razem ze współpracownikami ustalił kanały komunikacyjne wykorzystywane przez komórki, które ulegają uszkodzeniu w trakcie uszkodzenia lub przewlekłej choroby nerek. Jak mówi naukowiec:
Przyjrzeliśmy się organizacji komórek nerkowych, ich tożsamości molekularnej i temu, jak przechodzą od stanu zdrowego do chorego. Dzięki tej wiedzy możemy zacząć myśleć o lekach lub małych cząsteczkach docelowych, które mogą zapobiegać postępowi choroby lub promować powrót do zdrowia po urazie.
Teraz, naukowcy stoją przed kolejnym wyzwaniem. Chcą określić dokładnie jakie różnice w budowie występują pomiędzy poszczególnymi narządami w całym naszym ciele. Jeszcze lepsze zrozumienie tego, jak działa nasz organizm i w jaki sposób funkcjonują jego komórki nie jako pojedyncze elementy, ale jako złożone systemy może pomóc w leczeniu wielu chorób.
W przypadku jelit, np. dalsze obrazowanie ich pofałdowanej powierzchni oraz warstw z jakich są zbudowane może dostarczyć nowych informacji na temat rozwoju chorób zapalnych jelit, zaburzeń nastroju (z którym praca jelit ma wiele wspólnego), a nawet chorób neurodegeneracyjnych.