vědecká studie | Svět2000

Vědci testovali smrtelné bakterie, zjistili, že vykazují žízeň po lidské krvi

17. 4. 2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 663 Zobrazení bakterie, Citrobacter koseri, Escherichia coli, infekce, krevní řečiště, lidská krev, požírá, prootein, Salmonella enterica, serum, smrtelné, vědecká studie, vysoká úmrtnost, Washingtonsská státní univerzita, zánět střev

Medicína TOP 10

Arden Baylink, odborný asistent na Vysoké škole veterinární medicíny Washingtonské státní univerzity, drží ve své laboratoři Petriho misku s bakteriemi salmonely v pátek 19. ledna 2024 v Pullmanu.

Podle recenzované studie Washingtonsské státní univerzity, publikované v časopise eLife, poskytuje nový pohled na to, jak dochází k infekcím krevního řečiště a jak by mohly být potenciálně léčeny. Některé z nejsmrtelnějších bakterií na světě vyhledávají lidskou krev a živí se jí, což vědci nově objevili jako „bakteriální vampyrismus“.

Vědecký tým zjistil, že bakterie přitahuje tekutá část krve neboli sérum, které obsahuje živiny, jež bakterie mohou využít jako potravu. Jednou z chemických látek, která bakterie obzvláště přitahovala, byl serin, aminokyselina, která se nachází v lidské krvi a je také běžnou složkou proteinových nápojů.

„Bakterie infikující krevní řečiště mohou být smrtelné,“ řekl Arden Baylink, profesor na WSU’s College of Veterinary Medicine a odpovídající autor výzkumu. „Zjistili jsme, že některé bakterie, které nejčastěji způsobují infekce krevního řečiště, skutečně cítí chemikálii v lidské krvi a plavou k ní.“

Arden Baylink a doktorandka Siena Glennová publikovali výzkum, který ukazuje, že některé z nejsmrtelnějších bakterií na světě vyhledávají a požírají sérum, tekutou část lidské krve, která obsahuje živiny, jež bakterie mohou využít jako potravu. Baylink a jeho spolupracovníci, kteří se na studii podíleli, doufají, že jejich práce by mohla přispět k vývoji nových léků, které by mohly zlepšit životy a zdraví lidí s vysokým rizikem smrtelných infekcí krevního řečiště.

Vědci zjistili, že nejméně tři druhy bakterií, Salmonella enterica, Escherichia coli a Citrobacter koseri, jsou přitahovány k lidskému séru. Tyto bakterie jsou hlavní příčinou úmrtí lidí, kteří mají zánětlivá onemocnění střev (IBD), asi 1 % populace. Tito pacienti mají často střevní krvácení, které může být vstupními body pro bakterie do krevního řečiště.

Siena Glennová, doktorandka Washingtonské státní univerzity na katedře veterinární mikrobiologie a patologie na Vysoké škole veterinární medicíny, používá v úterý 23. ledna 2024 v Pullmanu vysoce výkonný mikroskop. Glennová ve spolupráci s Ardenem Baylinkem, docentem na Vysoké škole veterinární Washingtonské státní univerzity, a dalšími spolupracovníky publikovala výzkum, který ukazuje, že některé z nejsmrtelnějších bakterií na světě vyhledávají a požírají sérum, tekutou část lidské krve, která obsahuje živiny, jež mohou bakterie využít jako potravu. Glenn a další autoři studie doufají, že jejich práce by mohla přispět k vývoji nových léků, které by mohly zlepšit životy a zdraví lidí s vysokým rizikem smrtelných infekcí krevního řečiště.

Pomocí vysoce výkonného mikroskopického systému navrženého Baylinkem nazvaného Chemosensory Injection Rig Assay (Chemosenzorický test na injekční soupravě) vědci simulovali střevní krvácení injekcí mikroskopického množství lidského séra a sledovali, jak se bakterie pohybují směrem ke zdroji. Odezva je rychlá, trvá méně než minutu, než bakterie způsobující onemocnění najdou sérum.

V rámci studie vědci zjistili, že Salmonella má speciální proteinový receptor zvaný Tsr, který umožňuje bakteriím vnímat a plavat směrem k séru. Pomocí techniky zvané proteinová krystalografie byli schopni zobrazit atomy proteinu interagující se serinem. Vědci se domnívají, že serin je jednou z chemických látek z krve, které bakterie vnímají a konzumují.

„Když se dozvíme, jak jsou tyto bakterie schopny detekovat zdroje krve, v budoucnu bychom mohli vyvinout nové léky, které tuto schopnost blokují. Tyto léky by mohly zlepšit životy a zdraví lidí s IBD, kteří jsou vystaveni vysokému riziku infekcí krevního řečiště,“ řekl Glenn.

Na výzkumu přispěli vědci Zealon Gentry-Lear, Michael Shavlik a Michael Harms z University of Oregon a Tom Asaki, matematik z WSU. Studie byla financována WSU a National Institute of Allergy and Infectious Diseases.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise eLife s volným přístupem.

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert

Kočky jsou oblíbenými mazlíčky, ale jejich moč při značkování může být velmi nepříjemná, vědci našli důvod zápachu

11. 4. 2024 Andrea Březinová 0 komentářů 3 min read 252 Zobrazení analýzy, bílkovina, kočky, moč, vědecká studie, zápach, značkování

Příroda/Fauna TOP 10

Proč to kočky dělají je jasné, ale proč má jejich moč rozstříkaná po našem domově tak agresivní pižmo? Kočky komunikují prostřednictvím pachů. Jedním z jejich přirozených chování je značkování teritoria pomocí moči na svislé povrchy, jako jsou stěny a nábytek. Přestože značkování hraje ve světě koček zásadní roli, často představuje pro majitele domácích mazlíčků problémy kvůli svému silnému a štiplavému zápachu.

Pozoruhodné je, že moč, kterou kočky používají ke značkování, má na lidském čichu štiplavější zápach než moč, kterou cítíme v jejich záchodcích. I když se má za to, že moč ke značkování obsahuje další chemikálie, které mohou pocházet ze sekretů análního vaku, vědecké důkazy, které to podporují, zůstávají nejasné.

Výzkumníci z Japonska se rozhodli, že na to přijdou. Zpočátku porovnávali chemické profily těkavých organických sloučenin emitovaných z rozprášené moči, normální moči a moči z močového měchýře odebrané pomocí ureterálních katétrů. Chemické analýzy odhalily vysoký stupeň podobnosti v těchto profilech u stejných jedinců. Analýzy podle chování dále prokázaly, že kočky vnímaly vystříknutou moč a moč zbývající v močovém měchýři po značkování jako podobné pachy, zatímco pachy moči jiné kočky byly vnímány jako odlišné. Podle profesora Masao Miyazakiho, vedoucího výzkumného projektu, údaje naznačují, že značkovací moč pochází z moči močového měchýře bez suplementace chemikáliemi z jiných sekrečních žláz.

Vzhledem k vysokému stupni podobnosti profilů těkavých chemikálií vědci zkoumali, proč značkovací moč vydává štiplavý zápach z jiné perspektivy. Zjistili, že vzorky kočičí moči snadno přilnuly k vnitřnímu povrchu plastových stříkaček, když je přenášeli do skleněných lahviček pro analýzu těkavých látek v moči. „Toto pozorování nás přimělo prozkoumat základní mechanismy.“ řekla Reiko Uenoyama, první autorka studie.

Před dvaceti lety profesor Miyazaki zjistil, že zdravé kočky vylučují značné množství proteinu z moči zvaného cauxin (japonsky zvědavost), který přispívá k produkci sírových pachových látek, které jsou odpovědné za výrazný kočičí zápach. „Obecně platí, že smáčitelnost kapaliny na pevném povrchu se zvyšuje se snižujícím se povrchovým napětím. Na základě těchto poznatků jsme předpokládali, že vysoká koncentrace proteinu v kočičí moči může snížit povrchové napětí kočičí moči, čímž se zvýší emise těkavých látek na velké vertikální ploše, po které byla moč rozprostřena po moči,“ řekl Uenoyama.

Jak se očekávalo, povrchové napětí bylo sníženo se zvyšujícími se koncentracemi močového proteinu cauxinu. Při stejné koncentraci proteinu byla smáčitelnost vyšší v roztoku cauxinu než v kontrolním roztoku obsahujícím albumin, hlavní protein obsažený v krvi savců.

Při srovnání povrchového napětí kočičí moči s bílkovinami a bez nich potvrdili, že moč s bílkovinami vykazovala výrazně nižší povrchové napětí než moč deproteinovaná.

V jejich pozorováních byly vonné látky zodpovědné za výrazný kočičí pach zjistitelné v umělé miniaturní zahradě navržené tak, aby napodobovala přírodní prostředí, ve kterém byl umístěn blok postříkaný kocouří močí.

S úlevou lze říci, že kočičí značkovací moč pochází výhradně z močového měchýře, bez jakéhokoli přispění jiných sekretů. Specifická bílkovina v moči, cauxin, hraje klíčovou roli ve značení pachů tím, že nejen produkuje zápach specifické pro kočky, ale také zvyšuje emise těkavých chemikálií v moči zvýšením smáčivosti rozprášené moči. Tato studie může poskytnout pohled na řešení zřetelného zápachu spojeného s rozstřikovanou močí.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS. Studie byla publikovaná v Journal of Chemical Ecology pod značkou DOI 10.1007/s10886-024-01490-1.

Andrea Březinová

Nová definice „ozónové díry“? Tvrzení vědce o „tropické ozónové díře“ vyvolávají kontroverzi

19. 7. 2022 Adam Walko 5 min read 273 Zobrazení ozónová díra, tropy, vědecká studie

Technologie TOP 10

Opravdu je nad tropy obrovská ozónová díra? Jedna studie říká, že ano, ale odborníci s výsledky nesouhlasí

Vědec nedávno tvrdil, že objevil obrovskou díru v ozonové vrstvě, která se poprvé objevila nad tropy v 80. letech 20. století, ale až dosud byla nepochopena. Po zveřejnění svého výzkumu však vědec rychle kritizoval odborníky, kteří označili jeho studii za hluboce chybnou, napsal server Livescience.

„Jsem překvapen, že tato studie byla vůbec publikována ve své současné podobě,“ řekl pro Mediální centrum vědy, nezávislou tiskovou kancelář se sídlem ve Spojeném království, která spolupracuje s výzkumníky, novináři a tvůrci politik na šíření přesných vědeckých informací.

„Tvrzení v tomto výzkumu o tak velkých změnách ozonu v tropech nebylo zjevné v jiných studiích, což ve mně vyvolává velké podezření,“ řekl Chipperfield. „Věda by nikdy neměla záviset pouze na jedné studii a tato nová práce potřebuje pečlivé ověření, než bude přijata jako fakt.“

Autor nové studie, Qing-Bin Lu, profesor na katedře fyziky a astronomie na University of Waterloo v Ontariu, řekl, že nesouhlasí s kritikou Chipperfielda a ostatních. „Podle mého názoru jsou tyto kritiky neopodstatněné a nemohou obstát z recenzí vědecké literatury,“ řekl Live Science v e-mailu.

Kontroverzní zpráva byla zveřejněna 5. července v časopise AIP Advances. Studie prošla standardním procesem odborného hodnocení časopisu, v jehož rámci nezávislý recenzent určil, že je vhodná k publikaci, řekl AT Charlie Johnson, Jr., zástupce redaktora AIP Advances, v e-mailu Live Science. Editoři časopisu pak usoudili, že práce byla dostatečně zajímavá na to, aby byla zvýrazněna jako doporučený článek na jejich webových stránkách.

„Pokud je nám známo, neobdrželi jsme žádnou komunikaci od vnější komunity zpochybňující její platnost,“ řekl Johnson. „Vyzýváme čtenáře a výzkumníky, aby vždy, když je to možné, kontaktovali autory a diskutovali o možných technických nedostatcích, aby mohly být řešeny v opravách v literatuře nebo v komentářích a odpovědích.“ Nebo alternativně mohou čtenáři časopis kontaktovat přímo, řekl. V té době by časopis pracoval na ověření jakýchkoli tvrzení o díle, vyžádal si vysvětlení nebo odpověď od autora a v případě potřeby opravil literaturu.

Nová definice „ozónové díry“?

Ozón – plyn složený z O3 nebo atomů kyslíku vázaných dohromady ve skupinách po třech – se tvoří v horních vrstvách zemské atmosféry. Většina ozonu se nachází ve stratosféře, což je atmosférická vrstva, která leží 10 až 50 kilometrů nad povrchem planety. Plyn tam funguje jako druh slunečního filtru, který chrání Zemi před silnými slunečními ultrafialovými (UV) paprsky.

V 80. letech 20. století vědci zjistili, že dlouhotrvající atmosférické znečišťující látky zvané chlorfluoruhlovodíky (CFC) se při vystavení UV záření za ozonovou vrstvou rozkládají na chlór a brom, jak uvádí NASA Zemská Observatoř. Tyto reaktivní prvky roztrhávají molekuly O3 na kusy a tím ztenčují oblasti ozonové vrstvy, čímž vytvářejí „díry“, především nad Antarktidou, kde mrazivé atmosférické podmínky umožňují velmi efektivně rozvinout reakce ničící ozón.

Konvenčně je ozónová díra definována jako oblast, kde koncentrace ozónu klesá pod 220 „Dobsonových jednotek“ – míra počtu molekul ozonu v daném sloupci vzduchu, který se táhne od povrchu planety do vesmíru. Objev ozonových děr podnítil schválení Montrealského protokolu z roku 1987, mezinárodní smlouvy zaměřené na postupné ukončení výroby chemikálií poškozujících ozonovou vrstvu, jako jsou CFC, a nyní je ozonová vrstva na cestě k obnově, uvádí Světová meteorlogická organizace (WMO).

V nové studii Lu však varoval, že nově objevená ozonová díra může ohrozit životy miliard lidí žijících v tropech.

Konkrétně Lu oznámil, že objevil „velkou a celosezónní ozónovou díru“ ve spodní stratosféře nad tropy, 6,2 až 15,5 mil (10-25 km) nad zemským povrchem. Tato díra je podobná „hloubce“ sezónní ozónové díře, která se otevírá nad Antarktidou koncem zimy a brzy na jaře, ale pokrývá oblast sedmkrát větší než oblast jarní antarktické díry, uvedl.

„Celoroční velká tropická O3 díra by mohla způsobit velké globální obavy, protože může vést ke zvýšení přízemního ultrafialového záření a ovlivnit 50 % plochy zemského povrchu, která je domovem přibližně 50 % světové populace,“ Lu napsal ve zprávě AIP. „Vystavení zvýšeným hladinám UV-B by mohlo zvýšit výskyt rakoviny kůže a šedého zákalu u lidí, oslabit lidský imunitní systém, snížit produktivitu zemědělství a negativně ovlivnit citlivé vodní organismy a ekosystémy.“

Namísto použití konvenční definice ozonové díry Lu definoval díru jako „oblast ztráty O3 větší než 25 % ve srovnání s nenarušenou atmosférou“. Ozonové díry pozorované nad severním pólem byly poznamenány zhruba 25% poklesem ozonu, takže tato nová definice je oprávněná, řekl Live Science. Je klíčové poznamenat, že „žádná ozónová díra nad tropy by nebyla pozorována podle konvenční definice ozónové díry“, protože celkové hladiny ozonu v tropech klesají nad práh 220 Dobsonových jednotek, poznamenal Lu ve své zprávě.

Brzy poté, co byla Luova studie zveřejněna, Chipperfield a několik dalších odborníků sdíleli své kritiky studie s Science Media Centre.

„Neexistuje žádná ‚tropická ozonová díra‘,“ řekl Paul Young, atmosférický vědec z Lancasterské univerzity v Anglii a spoluautor vědeckého hodnocení úbytku ozónové vrstvy z roku 2022, zprávy připravené WMO a OSN.

„Autorova identifikace ‚tropické ozonové díry‘ je na něm, když se dívá na procentuální změny ozonu, spíše než na absolutní změny, přičemž ty poslední jsou mnohem důležitější pro škodlivé UV záření, které se dostane na povrch,“ řekl Young. „Je zajímavé, že jeho článek také nečerpá z rozsáhlé literatury, která zkoumá a dokumentuje ozonové trendy ve všech oblastech atmosféry.“

Jedním obrovským faktorem, který ovlivňuje koncentrace ozonu v tropické stratosféře, je jev zvaný Brewer-Dobsonova cirkulace, globální model cirkulace vzduchu, který vytlačuje ozon z tropů a směrem k pólům, řekla Marta Ábalos Álvarez, výzkumnice z oddělení Fyzika Země a astrofyzika na Complutense University v Madridu. Tento oběh se v posledních letech zrychlil kvůli klimatickým změnám a toto zrychlení vysvětluje dlouhodobé vzorce poškozování ozonu pozorované v tropech, řekla.

„Podle mého názoru postrádá [Luův] článek vědeckou přesnost nezbytnou k tomu, aby byl spolehlivým příspěvkem,“ řekl Ábalos Álvarez. „Obsahuje mnoho úvah se závažnými chybami a nepodloženými tvrzeními, které jsou v rozporu s předchozími výsledky, které jsou podložené.“

Zdroj: Livescience

Adam Walko