10 Nejnovější vývoj v oblasti lidského zdraví, který pravděpodobně chyběl

Lidské zdraví je téma, které se nás přímo týká. Z objevů, které slibují nadcházející léčení na napínavé nové chirurgické techniky, které dávají naději zdravotně postiženým, média oplývají příběhy, které se otáčejí kolem našeho zdraví a těl.

10 vědců identifikuje novou část těla

V roce 1879 napsal francouzský chirurg Paul Segond článek, který popsal "perleťovou, odolnou vláknitou kapela" podél vaginů v lidském koleně. Papír byl okamžitě zapomenut až do roku 2013, kdy vědci objevili anterolaterální vaz, kolenní vaz, který hraje roli v běžných problémů s kolenem a zranění. Objev, ošklivě opožděný s ohledem na to, jak často je lidské koleno skenováno a ošetřováno pro zranění, bylo napsáno v Časopis anatomie, zveřejněné online v srpnu 2013.

Autoři publikace prozkoumali 41 nezpevněných páteřních kolen a našli nové vazivo ve všech, kromě jednoho z nich, a dospěli k závěru, že nová část těla byla jasně odlišitelná tkáň se svou vlastní dobře definovanou strukturou.

Již dříve tento rok publikovali výzkumníci v časopise Oftalmologie objev dalšího nového dílu lidského těla v oku, mikroskopické vrstvy rohovky nazvané "Dua's Layer".

9 Rozhraní Brain-Computer

Vědci pracující na Korejské univerzitě a Německé technologické univerzitě vyvinuli nové rozhraní, které uživatelům umožní ovládat exoskeleton dolních končetin. Funguje dekódováním specifických signálů mozku. Výsledky byly zveřejněny v srpnu 2015 v Časopis neurálního inženýrství.

Uživatelé nosí víko elektroencefalogramu (EEG) a obsluhují exoskeleton pohledem na jednu z pěti LED namontovaných na rozhraní. To způsobuje, že se exoskeleton pohybuje vpřed, odbočí vlevo nebo vpravo a sedí nebo stojí.

Zatím byl systém testován pouze na zdravých dobrovolnících, ale naděje je, že může být nakonec použit pro pomoc postiženým. Klaus Muller vysvětlil: "Lidé s amyotrofickou laterální sklerózou nebo s vysokým zraněním míchy mají potíže s komunikací nebo užíváním svých končetin. Dekompozování toho, co zamýšlejí z jejich mozkových signálů, by mohlo nabídnout prostředky pro komunikaci a procházku. "

8 Zařízení, které přemisťuje paralyzované končetiny s výkonem mysli

V roce 2010 se stal Ian Burkhart ochrnutý, když během plavební nehody zasáhl pískovce a zlomil si krk. V roce 2013 se Burkhart díky snahám o partnerství mezi Ohio State University a Battelle stal prvním člověkem na světě, který obejde míchu a pohne se končetinou pouze pomocí svých myšlenek.

Průlom přichází díky novému elektronickému neurálnímu bypassu, zařízení, které implantuje čip ve tvaru hrachu do motorického mozku mozku pacienta. Čip interpretuje signály mozku a pošle je do počítače. Počítač reinterpretuje signály a odešle je do pouzdra, které pacient nosí, což stimuluje příslušné svaly. Celý proces trvá zlomek sekundy.

Na to však bylo zapotřebí nějaké práce. Tým za touto technologií musel zjistit přesný postup elektrod, který by Burhartovi umožnil pohybovat se rukou. Burkhart sám musel podstoupit měsíce terapie k obnově atrofovaných svalů. Konečným výsledkem je, že nyní může otáčet ruku, pěstí a přitisknout si prsty dohromady, aby uchopil předměty.

7 bakterií, které jedí nikotin a pomáhají kuřáci přestat

Ukončení kouření je nesmírně náročný úkol, protože každý, kdo se o to pokusil, ví. Téměř 80 procent těch, kteří se snaží používat drogy storice produkty selhání. V roce 2015 našli vědci ze Skaggsova institutu pro chemickou biologii ve výzkumném ústavu Scripps novou naději ve formě bakteriálního enzymu, který spotřebovává nikotin ještě předtím, než dosáhne mozku. Enzym se nachází v bakteriích Pseudomonas putida. Zatímco enzym není nový objev, nedávno byl vyroben v laboratoři.

Vědci doufají, že tento enzym použijí pro nové terapie odvykání kouření. Blokováním nikotinu dříve, než se dostane do mozku a způsobuje produkci dopaminu (chemická "odměna" mozku), doufají, že budou schopni zabránit touze kouřit. Aby byla jakákoli léčba životaschopná, musí být dostatečně stabilní, aby pracovala, aniž by způsobovala další problémy. Zatím laboratorně produkovaný enzym zůstal stabilní po dobu delší než tři týdny v roztoku pufru (a tři dny v séru) a testy u laboratorních myší nevykazovaly žádné pozorovatelné vedlejší účinky.

Vědci zveřejnili výsledky testů v srpnové online verzi Věstník americké chemické společnosti.

6 Univerzální vakcína proti chřipce

Peptidy jsou krátké řetězce aminokyselin, které existují na strukturách buněk. Působí jako základní stavební blok bílkovin. Vědci, kteří pracují v roce 2012 na univerzitě v Southamptonu na univerzitě v Oxfordu a společnosti Retroscreen Virology Ltd., identifikovali novou sadu peptidů zjištěných u chřipkových virů, které mohou vyvolat univerzální vakcínu proti všem kmenům viru. Výsledky byly publikovány v časopise Přírodní medicína.

V případě chřipky se peptidy na vnějším povrchu viru rychle mění, což je pro léky nebo vakcíny obtížnější. Nedávno identifikované peptidy existují na vnitřní struktuře buněk a mění se pomaleji. A co víc, tyto vnitřní struktury se nacházejí v každém kmeni chřipky, od sezónních odchylek po prasata a ptačí chřipku. Současná vakcína proti chřipce trvá přibližně šest měsíců, než se vyvíjí a neposkytuje dlouhodobou imunitu, ale je možné, že cílováním vnitřních peptidů by mohla být vyvinuta univerzální vakcína, která poskytuje dlouhodobou imunitu.

Chřipka je virové onemocnění horních cest dýchacích, které napadá nos, hrdlo a plíce. To může být smrtící, zvláště pro mladé, staré nebo již nemocné. Chřipkové kmeny byly zodpovědné za několik pandemií v průběhu historie, zejména pandemie z roku 1918. Nikdo neví s jistotou, kolik lidí zemřelo na vlnách onemocnění, avšak některé odhady odhadly na 30 až 50 milionů lidí po celém světě.

5 Možná léčba Parkinsonovy nemoci

V roce 2014 vědci provedli umělé - ale plně funkční - lidské neurony a úspěšně je roubovali do mozku myší. Neurony mají potenciál léčit nebo dokonce léčit onemocnění, jako je Parkinsonova choroba.

Neurony jsou tvořeny výzkumnou skupinou Max Planck Institute, University Hospital Munster a Univerzitou v Bielefeldu. Skupina vytvořila stabilní nervová tkáň z neuronů přeprogramovaných z kožních buněk. Jinými slovy vyvolávají neuronální kmenové buňky, což zlepšuje kompatibilitu nových neuronů. Po celých šesti měsících neměli ošetřené myši žádné negativní vedlejší účinky, protože implantované neurony byly integrovány do jejich mozku. Prokázali normální mozkovou aktivitu a vznik nových synapsí.

Nová technika má potenciál dát neurovědům možnost nahradit nemocné, poškozené neurony zdravými buňkami, které jim jednoho dne umožní léčit a léčit onemocnění, jako je Parkinsonova nemoc, onemocnění, které způsobuje neurony v mozku, které dodávají dopamin vymírat. V současné době nemá lék, lze však léčit příznaky. Obvykle se objevuje u lidí ve věku od 50 do 60 let a způsobuje tuhé svaly, změny řeči a chůze a třes.

4 První schválené světové oko na světě

Retinitis pigmentosa je nejčastější ze skupiny zděděných progresivních retinálních poruch, která vede ke ztrátě vidění a často úplné sleposti. Mezi časné příznaky patří ztráta nočního vidění a zvýšená obtížnost vidění v periferním vidění.

V roce 2013 byl zaveden systém retinální protézy Argus II, první světové oko schválené Úřadem pro výživu a léky, určené speciálně pro léčbu retinitis pigmentosa v pozdním stadiu. Systém Argus II obsahuje dvojici vnějších sklenic vybavených kamerou. Video obrazy jsou přeměněny na elektrické impulsy, které jsou posílány do sady elektrod, které jsou implantovány do sítnic pacientů. Tyto obrazy jsou vnímány jako vzory světla v mozku. Pacient je naučen interpretovat tyto vzory, čímž získá zpět nějakou míru vizuálního vnímání.

Podle jejich webových stránek je Argus II v současné době dostupný ve Spojených státech a Kanadě a plánuje se ho představit po celém světě.

3 Painkiller, který používá pouze světlo

Těžká bolest byla tradičně léčena opiáty. Nevýhodou je, že takové léky mohou být návykové a mají silný potenciál zneužívání, který přichází s intenzivními abstinenční příznaky. Tak co když vědci mohou zastavit bolest jen za použití síly světla?

V dubnu 2015 neurologové na lékařské fakultě Washington University v St. Louis oznámili, že to udělali právě. Spočítáním proteinu citlivého na světlo na opioidní receptory ve zkumavce se podařilo aktivovat opioidní receptory stejným způsobem jako opiátové léky, ale s použitím světla. Jejich nálezy byly zveřejněny online v časopise Neuron.

Doufáme, že výzkumníci budou schopni vyvinout způsoby, jak využít světlo pro úlevu od bolesti s léky, které mají méně nežádoucích účinků. Podle autora studie Edwarda R. Siuda je dokonce myslitelné, že po dalším výzkumu by světlo mohlo zcela nahradit drogy.

Pro otestování nového receptoru byla implantována LED světla o velikosti lidského vlasu do odměřovacího centra mozku myší, které byly potom injektovány receptorem. Myši byly umístěny do komory, která stimulovala uvolňování dopaminu prostřednictvím receptorů. Pokud myši opustily určitou oblast, světlo zhaslo a stimulace se zastavila. Myši se rychle vrátily do původní oblasti.

2 Umělý ribozom

Ribosom je molekulární stroj složený ze dvou podjednotek, které používají aminokyseliny uvnitř buněk k vytváření proteinů v procesu známém jako překlad. Každá z podjednotek ribozomů je syntetizována uvnitř buněčného jádra a potom je exportována do cytoplazmy.

V roce 2015 uspěli vědci Alexander Mankin (ředitel Centra biomolekulárních vysokých škol University of Illinois College of Pharmacy) a Michael Jewett z Northwestern University (odborný asistent chemického a biologického inženýrství), který vytvořil první umělý ribozom na světě, který slibuje odhalit nové pohledy jak fungují tyto molekulární stroje. Může také poskytnout základ pro budoucí léky a biologické materiály. Jejich nálezy se objevily v červeném online vydání prestižního časopisu Věda.

Podle tohoto článku byl umělý ribozom nazývaný "Ribo-T" odvozen funkční, když byl zaveden E-coli buněk, dokonce i v nepřítomnosti "divokých" ribozomů, udržení bakterií naživu a dokonce prokázání schopnosti vyvíjet se.

Na rozdíl od obyčejných ribozomů se podjednotky Ribo-T neoddělí standardní chování u ribozomů, které se až dosud považovaly za nezbytnou součást syntézy proteinů. Ribo-T nám už učí nové věci o tom, jak fungují ribozomy. "Naše nová továrna na výrobu proteinů slibuje, že rozšíří genetický kód jedinečným a transformačním způsobem a poskytne vzrušující možnosti pro syntetickou biologii a biomolekulární inženýrství," řekl Michael Jewett z výzkumu.

1 Bilaterální ruční transplantace

Dětská nemocnice ve Philadelphii spolu s lékaři z Penn Medicine provedla historii v roce 2015, kdy úspěšně transplantovala dvě dárcovské ruce a předloktí do osmiletého příjemce Zion Harvey. Harvey se potýkal s transplantací ledvin a dvojitou amputací poté, co utrpěl vážnou infekci ve věku dvou let.

Původně se odvolával na nemocnici Shriners pro děti, Harvey byl hodnocen společným úsilím mezi oběma institucemi jako kandidát. Donorové končetiny byly získány prostřednictvím Programu dárcovství dárců, neziskové organizace, která působí ve východní polovině Pennsylvánie, v jižním New Jersey a v Delaware.

Chirurgický tým spojil kosti, krevní cévy, nervy a šlachy rukou v komplexním 10tihodinovém postupu v červenci, čímž Harvey získal první dítě na světě, který obdržel bilaterální transplantaci rukou. V současné době potřebuje řadu denních imunosupresivních léků a podstoupí fyzikální terapii, aby získal co nejvíce funkčností. Stejně jako u ostatních pacientů s transplantací Harvey zůstane na tomto léčebném režimu a terapii po zbytek svého života, aby minimalizoval možnost, že jeho tělo odmítne donorovou tkáň.