Niesamowite odkrycie. Muzyka Queen ma leczyć cukrzycę
Cukrzyca to przewlekła choroba, która pojawia się, gdy organizm nie wytwarza wystarczającej ilości insuliny lub na nią reaguje. Insulina to hormon wytwarzany przez trzustkę w reakcji na wzrost stężenia cukru we krwi, gdy układ pokarmowy zajęty jest trawieniem.
Ten kluczowy hormon przenosi cukry z krwi do tkanek, gdzie są one wykorzystywane lub magazynowane jako energia.
Na czym polega cukrzyca?
Bez insuliny poziom cukru we krwi pozostaje wysoki i powoduje objawy, które obejmują częste oddawanie moczu, pragnienie, niewyraźne widzenie i zmęczenie. Prowadzi to do hiperglikemii, która nieleczona może nawet zagrażać życiu, prowadząc do uszkodzenia narządów i śpiączki cukrzycowej.
Na szczęście leczenie cukrzycy jest proste.
Gdy organizmowi brakuje insuliny należy po prostu dostarczyć mu jej więcej. Naukowcy opanowali sposób wytwarzania tego hormonu, ale wciąż jedynym skutecznym sposobem na wprowadzenie go do organizmu jest zastrzyk. Pacjenci z cukrzycą zwykle muszą nosić przy sobie fiolki z insuliną i strzykawki z igłami, gdziekolwiek się udają. Biorąc pod uwagę, że zastrzyk dla nikogo nie jest niczym przyjemnym, a dodatkowo wiele osób boi się igieł, wstrzykiwanie insuliny jest uciążliwym sposobem radzenia sobie z cukrzycą.
Wyzwanie to jest powodem, dla którego od dawna wielu naukowców poszukuje nowych metod łatwiejszego dostarczania insuliny do organizmu. Trwają prace nad tabletkami, które są odporne na trawienie w żołądku i dzięki temu mogłyby skutecznie dostarczać insulinę. Innym proponowanym rozwiązaniem są plastry przyklejane na skórę, które monitorują poziom cukru we krwi i automatycznie uwalniają niezbędny hormon. Jak na razie jednak żadna z proponowanych metod nie okazała się na tyle skuteczna, by wyprzeć strzykawki z igłami.
W przeprowadzonym niedawno badaniu naukowcy zaprojektowali kolejną metodę. Zaprogramowali komórki tak, aby uwalniały insulinę w odpowiedzi na określone fale dźwiękowe. Ściślej - muzykę zespołu Queen. Choć do pełnego sukcesu jest jeszcze daleka droga, można pokusić się o stwierdzenie, że ten nowy sposób leczenia może pewnego dnia dosłownie zastąpić zastrzyk z insuliny… dawką rocka.
„We Will Rock You"!
Wiadomo, że u niektórych pacjentów z cukrzycą komórki beta, które wytwarzają insulinę w trzustce, działają nieprawidłowo lub obumierają. Naukowcy zadali sobie pytanie, jak zmieniłyby się możliwości leczenia chorych, gdyby istniał sposób na zastąpienie takich wadliwych komórek nowymi, które mogłyby produkować insulinę na żądanie?
W uzyskaniu odpowiedzi niezastąpiona okazała się inżynieria komórkowa. To dziedzina, która obejmuje genetyczną modyfikację komórki w celu wykonywania określonej funkcji, w tym wypadku - produkcji insuliny. Samo zainstalowanie w komórce genu odpowiedzialnego za wytwarzanie insuliny nie jest trudne. Problematyczne jest jednak kontrolowanie, kiedy komórka ma ją wytwarzać. Insulina powinna być bowiem wytwarzana tylko w odpowiedzi na wysoki poziom cukru we krwi po spożyciu posiłku.
By to osiągnąć badacze wykorzystali kanały jonowe. To białka osadzone w błonie komórkowej, które regulują przepływ jonów, do których należą wapń lub chlorki. Działają niczym zdalnie sterowane urządzenie do aktywacji aktywności komórkowej. Komórki z określonymi typami kanałów jonowych w swoich błonach, mogą być aktywowane w odpowiedzi na określone bodźce.
Może to być np. impuls świetlny lub elektryczny, pole magnetyczne lub stymulacja mechaniczna. Takie kanały jonowe istnieją naturalnie jako swoiste urządzenia sensoryczne pomagające komórkom i organizmom reagować na światło, magnetyzm, dotyk lub dźwięk.
Więcej o najnowszych postepach w medycynie przeczytasz na Spider's Web:
Zespół badawczy pod przewodnictwem profesora bioinżynierii Martina Fusseneggera z Politechniki Federalnej w Zurychu w Szwajcarii wykorzystał taki czuły na impulsy mechaniczne kanał jonowy. Bodźcem wyzwalającym wytwarzanie insuliny przez komórki były fale dźwiękowe.
Komórki określone skrótem MUSIC (od ang.: music-inducible cellular control, co można przetłumaczyć jako „kontrola komórkowa wzbudzana muzyką”) były hodowane w laboratorium obok głośników. Naukowcy sprawdzali ich reakcje, emitując z głośników gatunki muzyczne o różnej intensywności i tempie.
Wśród odtwarzanych utworów znalazły się „Billie Jean" Michaela Jacksona, „We Will Rock You" Queen i „Hotel California" The Eagles, utwory klasyczne, takie jak „Dla Elizy" Beethovena i „Alla Turca" Mozarta. Okazało się, że najlepiej jako wyzwalacze insuliny sprawdzały się utwory z dużą ilością niskich tonów i basów.
Naukowcy zauważyli, że jeden z utworów sprawdzał się szczególnie dobrze. To „We Will Rock You" Queen. Rytm tego utworu pokrywa się z tempem uwalniania insuliny w komórkach trzustki niemal idealnie.
W następnym kroku naukowcy wszczepili komórki MUSIC myszom chorym na cukrzycę. Puszczanie gryzoniom piosenki „We Will Rock You" Queen przez 15 minut dziennie doprowadziło do przywrócenia poziomu insuliny w ich krwi do normalnego poziomu. Poziom cukru we krwi myszy również wracał dzięki temu do normy. Jednocześnie myszy, które nie były wystawione na działanie dźwięków nadal miały hiperglikemię.
Pomimo obiecujących wyników potrzeba jeszcze znacznie więcej badań zanim taka muzyczna terapia insulinowa będzie mogła być stosowania u ludzi
Jedną z obaw naukowców dotyczących nowej metody jest możliwość wytworzenia zbyt dużej ilości insuliny, co mogłoby powodować problemy zdrowotne. Dotychczasowe próby dają jednak dużą nadzieję na powodzenie całego projektu. Jak na razie naukowcy są bardzo zadowoleni z precyzji nowej metody.
Jak się okazało przypadkowe dźwięki, jak rozmowy lub hałas samochodów, kosiarek do trawy lub wozów strażackich nie uruchamiały systemu produkcji insuliny u myszy. Reagował on jedynie na specyficzne dźwięki. W dodatku muzyka musiała być odtwarzana w bezpośredniej bliskości brzucha, gdzie wszczepiono komórki MUSIC uwalniające insulinę.
Może już niedługo zamiast nieprzyjemnych i kłopotliwych zastrzyków cierpiący na cukrzycę, będą musieli raz dziennie odtworzyć swojej trzustce odpowiedni utwór, by dostarczyć swojemu organizmowi niezbędnej insuliny.
