Vědecký oběžník – září 2022

Pojďte se nechat vtáhnout do zářijového dění na poli vědy. Dozvíte se něco nového o mikrobiomu, zjistíte, že vykopali nového dinosaura nebo že komáři jsou vychytralejší, než jsme si dosud mysleli.

Sep 30, 2022

🍽 Mami, cos to snědla?!

Vědci na Durham University jako první na světě prokázali, že děti v děloze reagují odlišně na různé pachy a chutě. Jak na to přišli? Jednoduše. U těhotných žen provedli 4D ultrazvuk a sledovali, jak se děti tváří poté, co jejich mámy snědly kapsli obsahující sušenou mrkev či kapustu. Děti vystavené mrkvi se více smály a, překvapivě, děti vystavené kapustě plakaly. Výsledky studie pomohou lepšímu pochopení vývoje lidských chuťových a čichových receptorů. Zároveň se i v závislosti na datech z dalších studií ukazuje, jak velký má vliv strava matky v těhotenství na chuťové preference dětí po porodu a utváření zdravých stravovacích návyků. V současné době probíhá následná studie zkoumající poporodní stravovací návyky dětí sledovaných v původní studii. Teorií je, že opakované vystavení nějaké chuti během těhotenství může vést k preferenci dané chuti po narození. Že bychom ty naše nejmenší přeci jen naučili baštit brokolici prostřednictvím „tréninku“ v těhotenství?

JAK SE VEDE, IMUNITO?

🤔 Zádumčivý student

Věděli jste, že jsou astronauti ve vesmíru náchylnější k nemocem? Funkce jejich imunitního systému jsou potlačeny a dlouho se nevědělo proč. Teprve 23letý student z College of Engineering (Cornell University) přišel s teorií publikovanou začátkem září. Vychází z analýzy množství studií popisujících fungování imunitních buněk a z nedávné studie zabývající se reakcí těchto buněk v normální gravitaci. Z nashromážděných dat zjistil, že absence gravitačních sil ve vesmíru vede ke změnám tvaru imunitních buněk, což vede ke změnám jejich vnitřní struktury a tím pádem i k narušení transportu jednoho ze zásadních proteinů zapojených do spuštění imunitní dopovědi. Daný protein je zřejmě strůjcem dysfunkce imunitního systému nebohých astronautů a možná má na svědomí i jejich kardiovaskulární problémy. Zdali je tomu skutečně tak se dozvíme z dalších studií, které budou danou problematiku studovat.

😴 „Vyspím se až v hrobě!“ - čím míň spíte, tím rychleji se do toho hrobu dostanete

(Mámy malých dětí nechť tento odstaveček přeskočí - vězte, že bude líp a jednou se zase spokojeně vyspíte!)

Nedostatek spánku je častou neřestí současné uspěchané společnosti. I přesto, že lidé podvědomě tuší, že to není úplně ideální, raději nad tím mávnou rukou s tím, že na spánek není čas. Jenže spánek je, vážení, extrémně důležitý pro naše těla a čím míň ho máme, tím hůře a pomaleji fungují. Jinými slovy čím méně spíte, tím méně času nakonec vlastně máte, protože vám pak i jednoduché úkony trvají déle. Výsledky unikátní studie provedené na Mount Sinai School of Medicine navíc ukazují, jak moc chronický nedostatek spánku negativně ovlivňuje imunitní systém. Ve finále to může vést až k zánětlivým poruchám a kardiovaskulárním onemocněním. Máte to opravdu zapotřebí? Je to, co děláte opravdu důležitější než vaše zdraví? PS: argumenty typu „dospím to o víkendu“ vám jsou na houby, protože toto nárazové řešení váš dlouhodobý nedostatek spánku opravdu nevyřeší. Pro zachování správných funkcí organismu dospělého člověka je ideální spát 7-8 hodin denně nepřerušovaným spánkem.

Tématikou spánku se zabývala i studie z pera autorů z Rutgers Univerzity. Ti se zaměřili na lidi, kteří se svým spánkovým cyklem řadí mezi noční sovy. Výsledky jejich bádání naznačují, že příznivci ponocování jsou více ohroženi cukrovkou 2. typu a kardiovaskulárními onemocněními. Dochází u nich ke změnám v metabolismu hospodaření s energetickými zdroji. Jejich tělo má zhoršenou schopnost reagovat na inzulín a sníženou schopnost zpracovávat tuky, které se jim v těle tím pádem ukládají. Energii čerpá tělo nočních sov přednostně z cukrů. Ranní ptáčata to mají přesně naopak – navíc mají prý lepší fyzičku. Proč tomu tak je se zatím nepodařilo zjistit. Náš tzv. chronotyp tedy může být jedním z faktorů, využitelných pro předpovídání rizik onemocnění, se kterými se můžeme v budoucnu potýkat. A pak, že ranní ptáče, dál doskáče, víc toho sežere a dřív chcípne...

NERVY Z OCELI

😵 Nemůžete přestat? A víte proč?

Je to již pár let, kdy jsem četla o tom, že sklon k závislostem na návykových látkách je daný mimo jiné naší genetikou. Tento měsíc se objevila v časopise Molecular Psychiatry studie popisující detaily toho, proč je pro jednoho jednodušší přestat s pitím alkoholu a kouřením cigaret, zatímco jinému to dělá problém. Autorům studie se díky inovativnímu výpočetnímu nástroji podařilo identifikovat geny spojené se zmíněnými závislostmi a zjistili, že jsou nadmíru aktivní v jistých neuronech ovlivňujících chemické signály v celém mozku. Zároveň přišli autoři studie na to, že geny spojené s kouřením cigaret mají navíc souvislost i s vnímáním bolesti, s reakcemi na jídlo, ale i se závislostí na jiných drogách (např. na kokainu). Oproti tomu geny spojené s pitím alkoholu zase souvisí se stresem, učením i se závislostí na jiných drogách (např. na morfinu). Získané výsledky pomohou zefektivnit a zlepšit terapeutické postupy při léčbě závislostí na návykových látkách. Máte-li problém s tím „jak přestat“, možná vám svítá naděje. Co bude dál se teprve ukáže.

💭 Mozek a střeva v komunikaci

Autoři unikátní studie z Edith Cowan University jako první na světě popsali a potvrdili souvislost mezi střevními poruchami a vznikem Alzheimerovy nemoci – nejrozšířenější formy demence současnosti, na kterou doposud není žádný lék. Na základě výsledků došli k závěru, že střevní poruchy a Alzheimerova choroba sdílí stejné genetické pozadí. Nelze však říci, že by střevní poruchy způsobovaly Alzheimerovu chorobu či naopak. Ukazuje se však čím dál více, jak silné je spojení mezi funkcemi mozku a střev. Pochopení příčin vzniku zmíněných onemocnění pomůže do budoucna vyvinout nové způsoby jejich včasné diagnostiky a efektivní léčby. Ve studii byla popsána i souvislost obou onemocnění s abnormální hladinou cholesterolu v krvi, což by mohlo být pro budoucí terapii zásadní. Mezi možné léky by se totiž daly zařadit statiny, používané pro snížení hladiny cholesterolu, a jako potenciální léčebný postup by mohla být zavedena úprava stravy. Bylo by skvělé, kdyby se konečně nalezla cesta, jak efektivně pomoci pacientům s těmito nemocemi, co myslíte?

💊 Na depresi s vitamíny a potravinovými doplňky?

Zaujalo? Mě taky, pojďme se na to podívat blíže. Zprávy z University of Reading hovoří o souvislosti vysokých dávek vitaminu B6 a snížení úzkostných a depresivních stavů. Výsledky studie prokazují uklidňující účinek tohoto vitamínu na mozek již po měsíci jeho užívání, což by ho mohlo zařadit mezi potenciální preventivní i léčebné prostředky pro terapii poruch nálady. Zdá se, že vitamin B6 pomáhá klidnit impulzy v mozku a udržovat rovnováhu mezi aktivačními neurony přenášejícími informace a klidnícími neurony bránícími překotné aktivitě. Narušení zmíněné rovnováhy ve směru zvýšené úrovně aktivity mozku je dle některých teorií spojeno právě se vznikem poruch nálady a s dalšími neuropsychiatrickými stavy. Samotná hladina vitamínu B6 normálně obsažená ve stravě dle dat ze studie pro léčbu úzkostí a depresí nestačí a je třeba ji navýšit uměle prostřednictvím doplňků stravy. Efekt vitaminu B6 sice není prý tak velký ve srovnání s léky, nicméně jeho užívání není provázeno zásadními vedlejšími účinky. Výzkumu v tomto směru se budou vědci věnovat i nadále a věří, že naleznou i další výživové prostředky, které pomohou udržovat duševní pohodu a podpoří léčebné postupy při jejím narušení.

To nás přivádí k další studii věnované depresi a její léčbě – tentokrát z Johannes Gutenberg University. Její autoři se rozhodli zkoumat vliv přírodních látek používaných v tradiční asijské medicíně na funkce mozku. Teorií je, že by některé z daných látek mohly mít antidepresivní potenciál nebo by mohly posilovat odolnost vůči chronickému stresu, takže by se stav podobný depresi vůbec nemusel rozvinout. Studie byla prováděna na modelu mouchy octomilky a mimo jiné ukázala, že pokud je mouchám večer po stresem nabitém dni nabídnuta potrava s vyšším obsahem cukru než obvykle (tj. dostanou odměnu), dojde k zabránění rozvoji stavu podobného depresi. Jinými slovy, třikrát hurá, máme úžasnou výmluvu k tomu, proč večer vyplenit ledničku...dělám si legraci, pro mouchy je cukr odměnou, my jsme přeci jen trochu jinak stavění a stejného účinku můžeme dosáhnout i jinými (zdravějšími) cestami. Zkrátka a dobře, neváhejte se po těžkém dni opravdu dobře odměnit – vašemu tělu a mozku to uleví od nahromaděných strastí. Jsem zvědavá, kam výsledky tohoto výzkumu povedou. Třeba se autorům podaří najít geny odolnosti vůči stresu, což by mohlo vést ke zlepšení diagnostiky genetické náchylnosti k depresi u lidí. Zatím na tom zuřivě pracují.

Pozn.: když už jsme u těch potravinových doplňků, tak světlo světa spatřila studie popisující, jak může každodenní užívání multivitaminových doplňků a minerálů zlepšit poznávací schopnosti u starších lidí. Zdá se, že 3 roky zobání multitabletek může vést až k 60% zpomalení zhoršování kognitivních funkcí. Jedná se o první velkou dlouhodobou studii prokazující přínos multivitaminových doplňků pro zachování kognitivních schopností u starších dospělých. Ještě je třeba výsledky ověřit a podložit dalšími studiemi, ale dosavadní data vypadají slibně!

KÁMOŠ NÁŠ, JAK HROM – JE MIKROBIOM

🕛 Žijete tak dlouhou, jak dobře jíte

Naši stravu je třeba brát jako komplexní soubor živin, které se navzájem ovlivňují. Zaměřovat proto svou pozornost jen na jednotlivé její složky nemá moc smysl. Stejně tak je stárnutí komplexní soubor procesů v našem těle. Studie z The Robert N. Butler Columbia Aging Center ukazuje, jak odchylky ve stravovacích návycích u lidí ovlivňují proces stárnutí. Ve studii se podařilo identifikovat klíčové živiny spojené s pomalejším biologickým stárnutím, nicméně je opět potřeba výsledky potvrdit následnými studiemi. Autoři zdůrazňují například potřebu zvýšeného příjmu bílkovin u starších lidí mimo jiné kvůli kompenzaci snížené fyzické výkonnosti. Ačkoli je zvýšený příjem bílkovin na počátku života spojený s urychlením stárnutí, ve stáří je naopak velmi prospěšný. Čili zas a znova, slyšte známá slova: dbejte na to, co jíte.

❓ Co baští naši mikrobi?

Se zdravou a vyváženou stravou samozřejmě souvisí náš střevní mikrobiom. O ten je třeba se starat a krmit jej. Jedním ze zdrojů jeho potravy jsou složité rostlinné cukry. Studie publikovaná v časopise PNAS popisuje objev enzymů produkovaných střevními mikroby, které štěpí zmiňované rostlinné cukry. Kromě toho, že mají vědci nyní možnost lépe porozumět stravovacím návykům našich bakteriálních přátel a vyvinout tak pro ně vhodné stravovací strategie, jsou tyto enzymy využitelné i v biotechnologiích. Jak? Střevní mikrobi se živí látkami z naší potravy, které mohou způsobit v těle alergické reakce. Objevené enzymy by se tak daly využít pro snížení pravděpodobnosti vzniku těchto nežádoucích stavů.

PÁR ZAJÍMAVOSTÍ

🤢 Pozor na zvracející mouchy!

Vadí vám komáři a jiné „štípavé“ potvůrky, zatímco obyčejné „neštípací“ mouchy vás nechávají v klidu? No, mám pro vás jednu novinku. Podle vědců z Massachusett University jsou to dost opomíjení přenašeči nemocí. A jak je přenášejí, když ne prostřednictvím krve? Ano, je to tak, jak nadpis napovídá. Přenášejí je prostřednictvím svých zvratků. Taková klasická moucha domácí si spokojeně bzučí všude možně, baští kdejakou nechutnost od mrtvolek zvířat, přes jejich trus až po hnijící odpadky. Potravu pak nějakou dobu skladuje v krku předtím, než putuje dál do trávicího traktu. Přebytek vody v takto „skladované“ stravě pak moucha vyvrhuje včetně choroboplodných zárodků na všechno s čím přijde do kontaktu. Včetně našeho nechráněného jídla ležícího třeba v míse s ovocem. Pomyslnou nechutnou třešničkou na dortu je fakt, že patogeny v muších zvratcích mnohdy nemusí dobře odpovídat na klasickou léčbu vzhledem k faktu, že muší krk je jedno z míst, kde vznikají rezistentní bakteriální kmeny. Nevím, jak vy, ale já si pořizuju novou plácačku a zánovní sadu pavouků k tomu...

Pozn.: takže ti komáři, abychom na ně nezapomněli. Vypadá to, že i když se vědci fakt hodně snažili povypínat jim všechny geny kódující čichové receptory lidského pachu, tak ti malí prevíti vlastní množství „pojistek“ pro případ poruchy jejich čichu. Dle jedné z hlavních autorek výzkumu, komáři prostě porušují pravidla hry. A nejen oni. Zdá se, že podobnými „pojistkami“ disponuje i další hmyz, např. ovocné mušky. Ale to by nebyli vědci, aby se jen tak lehce vzdali. Výzkumy probíhají směle dál.

🦖 Jurský park má nového člena

Čárymáry fuk, tým z University of Minnesota Twin Cities vytáhl z klobouku (tedy spíše z 90-95 milionů let starých hornin v Patagonii) nový druh obřího masožravého dinosaura, kterému dali jméno Meraxes gigas. Tento parádní kousek z dob dávno minulých se jim podařilo objevit již v roce 2012, ale trvalo mnoho let, než jej vysvobodili z útrob matičky Země. No považte, podle jejich zjištění měřil od čumáku po špičku ocasu přes 100 metrů a vážil přibližně 9 000 kg. Jedná se o jednu z nejvíce zachovaných koster karcharodontosauridů a je dalším z evolučních článků poskytujících informace o vývoji anatomie dravých dinosaurů. Díky informací získaným studiem tohoto exempláře vědci zjistili, že obrovští draví dinosauři různých čeledí rostli podobně – jak se vyvíjeli, docházelo ke zvětšování jejich lebky a zkracování paží. K čemu jim takto krátké paže sloužili je stále předmětem debat, nicméně tato studie naznačuje, že v důsledku růstu lebky přebrali paže druhotnou, méně důležitou, funkci. Další otázkou zůstává to, proč během několika milionů let svého působení na Zemi najednou vymizeli, i když se vyvíjeli poměrně rychle a byli se tedy schopni rychle přizpůsobovat měnícím se životním podmínkám.

💊 S antikoncepcí opatrně, dámy

O rizicích antikoncepce si hlasitě šeptají vrabci v kuloárech již nějaký ten pátek. V časopise ESC Heart Failure se můžete dočíst o tom, že ženy trpící obezitou mohou mít oproti dámám s útlejšími křivkami až 24x vyšší riziko žilní tromboembolie, užívají-li antikoncepci obsahující kombinaci estrogenu a progestinu. Vědci uvádí, že by tento fakt měl být brán na zřetel při výběru antikoncepční strategie. Jako bezpečnější alternativu pro ženy trpící nadváhou označují přípravky obsahující pouze progestin. Mezi další rizikové faktory žilní tromboembolie patří vedle obezity i kouření a nedostatek pohybu. Proto též doporučují při užívání antikoncepce tyto faktory snížit na minimum.

A TROCHA KONTROVERZE NA ZÁVĚR

🧠 Jak umělá inteligence mění realitu

Od léta slýchám a čtu o umělé inteligenci kreslící obrazy, ale už jste slyšeli o umělé inteligenci, která umí vytvořit zubní náhrady pacientům přímo na míru tak, aby co nejvíce odpovídaly jejich původnímu chrupu? Studie publikovaná v časopise PLOS ONE popisuje vývoj nové metody vytváření zubních náhrad, která by mohla nahradit současnou časově náročnou a komplikovanou manuální počítačovou metodu. Vše, co je potřeba, je digitální model chrupu pacienta. Umělá inteligence dokáže analyzovat stavbu a charakter zubů daného člověka a vytvořit mu tak adekvátní náhradu za chybějící zub/y. Uvidíme, kdy a jak se ji podaří uvést do praxe. Velmi by to usnadnilo a urychlilo stomatologickou péči.

Mimo výzkum výroby zubních náhrad využili umělou inteligence i pro studii zabývající se odhalením příčin kognitivních onemocnění, jako je například již výše zmiňovaná Alzheimerova nemoc. Vědci ze School of Medicine at Mount Sinai se pustili do zkoumání charakteru struktury mozkové tkáně a za pomoci zcela objektivní metody založené na umělé inteligenci zaznamenali mikroskopické abnormality ve studované mozkové tkáni získané od zemřelých dárců. Cílem jejich snažení je vyvinout spolehlivý diagnostická nástroj, který by pomohl zlepšit léčbu kognitivních poruch.

🩹 Vytetuj si sám aneb kdopak by se jehly bál?

Zvažujete tetování, ale bojíte se jehel a bolesti? Tak to vás možná potěší výzkumné snahy vědců z Georgia Institute of Technology. Vyvinuli totiž bezbolestné a levné tetování, při němž neuroníte ni slzičku, ni krve kapičku. A nejen vy, ale i vaši čtyřnozí přátelé, kteří bývají tetováním označování např. po kastraci. V medicíně se tetování využívá např. pro obnovu bradavek po operaci prsu, k zakrývání jizev či informaci o zdravotním stavu (např. u cukrovky či epilepsie). Aby tuto zprávu vyšperkovali úplně na maximum, tak si toto tetování prý člověk může aplikovat sám bez nutnosti navštívit tetovací salon. Jak toho autoři studie dosáhli? Jednoduše využili metodu mikrojehliček zabudovaných v náplastech, která se doteď používala k bezbolestné aplikaci léků či vakcín. Mikrojehly vyvinuté pro tetování jsou menší než zrníčko písku a jsou vyrobeny z tetovacího inkoustu zalitého v rozpustné matrici. Dochází tak velmi účinnému zabudování inkoustu do kůže. Jak se jednou mikrojehly zatlačí do kůže, po několika minutách se rozpustí, zatímco inkoust v kůži zůstane. A co si tímto způsobem můžete vytetovat? Cokoli. Písmenka, číslice, symboly, obrázky...mikrojehly jsou uspořádané tak, jak je potřeba, a mohou být naplněny jakýmkoli inkoustem. Třeba i takovým, který je vidět pouze při UV osvětlení. Autoři studie předpokládají, že takové tetování vydrží alespoň rok. Je však pravděpodobné, že bude trvalé. Cílem autorů nebylo vyřadit z provozu tatérská studia, nýbrž rozšířit možnosti pro pacienty, domácí mazlíčky či lidi, kteří se bojí jehel a na klasické tetování si tak netroufají. Za mne palec nahoru a budu sledovat, jak se tento počin dále vyvíjí. Vy můžete též, chcete-li.

🦿 Mikroroboti versus bakterie. Námět na holywoodský trhák...?

Už jsme tu měli umělou inteligenci v akci i autotetování pomocí náplastí, tak se pojďme mrknout ještě na další ožehavé téma a tím jsou mikroroboti. To se takhle sešlo pár nanoinženýrů na University of California a pustili se do designu a výzkumu mikroskopických robotů, kteří mohou podávat léky přímo v místě infekce. Jimi vyvinutí mikroroboti jsou schopni plavat v prostředí myších plic a pomoci jim překonat bakteriální zápal plic se 100% úspěšností (neléčené myši se odebraly do experimentálního nebe během 3 dnů po infekci). Tato léčba se ukázala být navíc účinnější než léčba pomocí žilně podaných antibiotik. Léky podané prostřednictvím mikrorobotů se totiž dostanou přímo do místa infekce na rozdíl od léků podaných nitrožilně, které se rozptýlí po celém těle. A co si představit pod pojmem „mikroroboti“? Ti, co byli využiti ve zmíněné studii, byli vyrobení z buněk řas, které jim propůjčují schopnost pohybu, s povrchem pokrytým nanočásticemi naplněnými antibiotiky. Nanočástice navíc svým charakterem snižují poškozující zánětlivé reakce v místě infekce. Poté, co mikroroboti vykonají svou práci, jsou z těla odstraněni buňkami imunitního systému, takže se nemusíte děsit toho, že by pak neřízeně pobíhali po těle a dělali neplechu. Zatím probíhá další výzkum, a ještě nějakou dobu potrvá, než (a jestli) se mikroroboti dostanou do klinické fáze testování na lidech.

🍃Marjánko, Marjánko, Marjánko má...

A to nejlepší na konec. Poslední dobou se zase na těch českých internetech rozjela debata na téma legalizování marihuany. Můžeme se spolu podívat na to, jak legalizace této veselé rostlinky dopadla v USA. Nedávno totiž tamní vědci publikovali výsledky studie, ve které shrnuli data sesbíraná v letech 2004-2017, kdy sledovali míru užívání marihuany v různých státech. Zjistili, že její každodenní užívání je podstatně vyšší u osob žijících ve státech, které legalizovaly její rekreační užívání, přičemž nejvíce jí holdovali Američané, kteří jsou zároveň i kuřáky cigaret. Státy, kde je legalizovaná pro lékařské účely, a státy, kde je její užívání nelegální, zaznamenali její užití v podstatně menší míře. Přesto však byl i v těchto státech zaznamenán prudký nárůst jejího užívání. Jsem zvědavá, jak to dopadne u nás…

Nevím, jestli jste o tom už slyšeli, ale hudba dokáže notně zvednout produktivitu a pomáhá mozku popustit uzdu kreativitě a fantazii. Tento text se rodil za zpěvu klavíru, po jehož klávesách běhaly prsty Francesca Parrina. Chcete-li se i vy při práci zaposlouchat, najdete jej třeba na Spotify.

Zde končí mé vyprávění,

těším se příště na přečtení.

Mějte se krásně a nikdy se nepřestávejte ptát!

Krásný večer vám přeje,

Baru Belandy Dvořáková

Vědecký oběžník