Anul XV 1 - medro.ro · YOUR MED.CO NEWSLETTER Vârsta, genetica şi obezitatea sunt con- siderate...

Ianuarie 2013A

nu

l X

V

1

Nanodispozitiv pentru detectarea explozibililor

YOUR MED.CO NEWSLETTER

Vârsta, genetica şi obezitatea sunt con-siderate ca principali factori de risc ai dia-betului de tip 2, maladia hormonală cea mai răspândită din lume. Şi iată că cercetătorii francezi de la „Institut National de la Re- cherche Agronomique“ şi cei de la Institutul de Genomică din Pekin au stabilit, de cu- rând, o legătură surprinzătoare între acest tip de diabet şi bacteriile din flora intestinală a pacientului. Ei au analizat ansamblul bac-teriilor din microbios-ul intestinal a 345 de pacienţi afectaţi de diabet. Analiza ADN-ului bacteriilor recoltate din fecale a vizat 60.000 de gene. Ele au permis stabilirea grupului de bacterii a căror prezenţă sau absenţă in-

dică o legătură între flora in- testinală şi diabet. Pentru Dusko Ehrlich, directorul de cercetare al institutului fran-cez, acest studiu este „o de-monstraţie de principiu a posi-bilităţii de a utiliza acest deze-chilibru bacterian ca indicator al sănătăţii“.

Următoarea etapă va fi aceea de a de-termina „care este oul şi care este găina?“: dezechilibrul bacterian este la originea pa-tologiei sau maladia este cea care modi- fică flora intestinală. Dacă va fi validat pri-mul caz, microbiosul ar merita să fie explo-rat şi ca eventuală cauză pentru alte maladii.

Legătura între flora intestinalăşi diabet

Mai multe informaţii: »www.medco.ro

Ar putea fi luată în considerare acţiunea directă asupra florei şi modificarea ei pentru a preveni apariţia unei patologii.

În acest caz, bacteriile din intestine vor deveni instrumente de diagnostic, prognos-tic şi terapeutici pentru viitor. (A.V.)

Ianuarie 2013 3

Din sumar

Colesterolul –rolul lui în formarea tumorilor a fost clarificat

Un set de biomarkeri ar putea detectadin timp respingerea transplantuluide inimă

Sistem de sonar pentru orbirea congenitală

Salopetacare protejează împotriva morții infantilesubite

Sursă portabilăde raze X

Riscul imediat pentru sănătatevs riscul de cancer indus deradiații

Testul de buzunar care măsoară50 de analiţiîntr-o picăturăde sânge


Izotopi medaliaţi pentru tratamentul cancerului

Platformă hi-tech pentru tratarea anevrismelor şi stenozelor

Pag. 5

Pag. 4

Pag. 8

Pag. 11

Pag. 12

Pag. 13

Pag. 15

Pag. 16

Pag. 18

Pag. 6

„Un dezavantaj major al tehnolo-giei actuale cu ultrasunete puternic concentrate este spotul întins, de mulţi milimetri“, a precizat Baac.

„Câțiva centimetri este tipic. Prin urmare, pot fi dificil de tratat forma-ţiuni ale țesutului într-o manieră de mare precizie, pentru ţintirea vascu-larizaţiei fine, abordarea straturilor subţiri de ţesut şi a texturii celulare. Putem îmbunătăți precizia focalizării de 100 de ori“.

Echipa a fost în măsură să con-centreze undele sonore de mare amplitudine pe un fir de praf de numai 75 de micrometri pe 400 (un micro-metru este o mii-me de milimetru). Fasciculul obţinut poate să distrugă

şi să taie mai degrabă cu presiune decât cu căldură. Guo speculează că ar putea fi întrebuinţat fără pro-bleme pentru efectuarea de operaţii nedureroase, deoarece fasciculul este atât de fin concentrat, încât s-ar putea evita fibrele nervoase.

Totuşi, aparatul nu a fost încă testat pe animale sau oameni.

„Noi credem că ar putea fi fo-losit ca un bisturiu invizibil pentru chirurgia non-invazivă“, a avansat Guo. „Nimic nu pătrunde în corpul pacientului, în afară de fasciculul de ultrasunete. Şi este atât de strâns focalizat, încât poate aborda celule individuale“.

lentilă acoperită cu nanotu-buri de carbon, care conver-teşte lumina în sunet, poate

concentra undele sonore de înaltă presiune în puncte mai fine decât oricând înainte.

Inginerii cercetători de la Univer-sitatea din Michigan (U.M.), care au dezvoltat noua abordare a ultrasu-netelor terapeutice, spun că aceasta ar putea duce la un bisturiu invizibil, pentru chirurgie noninvazivă.

În prezent, tehnologia cu ultrasu-nete permite mult mai mult decât ob-ţinerea unor ima-gini din interiorul abdomenului.

Medicii folo-sesc, în mod cu-rent, undele sono-re focalizate pen-tru a distruge, spre exemplu, calculi renali și tumori de prostată.

„Instrumentele lucrează, în pri-mul rând, prin concentrarea undelor sonore suficient de strâns pentru a genera căldură“, explică Jay Guo, profesor de inginerie electrică și IT, inginerie mecanică și macromolecu-lară.

Guo este co-autor al unei lucrări referitoare la noua tehnică, publica-tă în numărul curent al „Nature’s jo-urnal Scientific Reports“.

Fasciculele pe care tehnologia de azi le produce pot fi greu de mâ-nuit, spune Hyoung Baac Won, cer-cetător la „Harvard Medical School“, care a lucrat la acest proiect ca doc-torand în laboratorul lui Guo.

Alina VÂLCEA

AC

CE

NT

O

(Continuare în pag. 22)

Un fascicul sonorultra-fin ar putea deveni

bisturiu invizibil

4 Ianuarie 2013

Colegiul Ştiinţific:

Prof. Dr. Radu NEGOESCUInstitutul de Sănătate PublicăDr. Ing. Ioan VOICUInstitutul pentru Tehnologii Avansate, BucureştiProf. Dr. Florian PURGHEL,Spitalul clinic de Urgenţă„Bagdasar Arseni“Dr. Ing. Gheorghe SAJIN,Institutul de Cercetare-Dezvoltarepentru Microtehnologie, Bucureşti

Dr. Corneliu MOLDOVANConf. Univ. Dr. Manole COJOCARU(CS I, EurClinChem)Dr. Lilia MORARI

Recenziile articolelor ştiinţificeau fost făcute de:Prof. Dr. Ing. Constantin BUCŞANConf. Dr. Ing. Sorin KOSTRAKIEVICI

Corespondenţi în străinătate:München – dipl. fiz. Maria ŢIŢEICA

Responsabilitatea asupra textului,reclamelor şi conţinutului articolelorrevine în întregime autorilor.Reproducerea totală sau parţialăa articolelor publicate în această revistă este posibilă numai cu acordul scrisal editorilor.

este marcăînregistrată.

Director fondator: Mihai CHEŢANRedactor şef: Iuliana BUNEAColectivul de redacţie:Dan Andrei CHEŢAN, Iulia PÂNDARU

Redacţia şi administraţia:Str. Rucăr, nr. 32, Sector 1, BucureştiTel. (021) 666.24.82, (021) 666.25.22

ISSN 1583-3631

Editor

Închiderea ediţiei: 30-01-2013

premieră mondială: cercetătorii belgieni au reuşit să dezvolte o glandă tiroidă pornind de la ce-

lule stem embrionare nediferenţiate de şoarece, să o amplaseze şi să o grefe-ze unui şoarece fără glandă.

Sabine Costagliola, unul dintre co-autorii studiului, explică: „Forţând ex-presia unei combinaţii definite de gene au putut fi diferenţiate in vitro celule em-brionare în celule de tiroidă“.

După 22 de zile de cultură în vase Petri, ele au fost grefate la şoareci şi s-au dovedit funcţionale. Cercetătorii speră acum să reproducă aceste re-zultate la om: „Ideea noastră este să utilizăm metoda celulelor stem derivate din celule de piele umană prelevate de la adult, care a fost recompensată cu premiul Nobel pentru medicină“, preci-za Sabine Costagliola, la finele anului

ZO

OM

platformă de terapie şi de chirur-gie ghidată de imagistică a fost inaugurată, la 18 ianuarie, la

C.H.U. Rennes. Blocul operator hibrid „TherA-Image“ este, în acelaşi timp, spaţiu rafinat de îngrijire şi de cercetare. Această platformă – situată la in-terfaţa dintre C.H.U. Rennes, l’Université de Rennes, INSERM şi industria medi-

cală – permite dezvoltarea de mijloace informatizate de planificare a intervenţi-ilor, de asistenţă a actului operator şi de evaluare a acestui act.

„TherA-Image“ este dotată cu echi-pament de vârf în imagistică (observare 3-D intraoperatorie, navigare endovas-culară, electrofiziologie cardiacă), asis-tenţă operatorie (robot de cateterism) şi de difuzare video (videoconferinţă

O pentru formarea practicienilor şi a stu-denţilor).

Tehnicile de cardiologie intervenţio-nală şi chirurgie minim-invazivă, ghidate prin imagini şi asistate prin calculator, vor permite reducerea la minimum a intervenţiei şi a traumatismului operator.

Specialiştii vor putea să optimizeze tehnicile şi dispozitivele implantate de

stimulare electrică a inimii, având posi-bilitatea de a elimina punctele anormale care se află la originea tulburărilor de ritm cardiac. Anevrismele şi stenoze-le vor putea fi tratate fără deschiderea cavităţii toracice. „TherA-Image“ oferă chirurgului posibilitatea de a ghida in-strumentele până la leziune şi a monta proteza în condiţii de siguranţă pentru pacient. (A.V.)

Platform\ hi-tech pentru tratarea anevrismelor [i stenozelor

Cercetătorii au reuşitsă reconstituie o tiroidăO trecut. Această experienţă va permite

inclusiv o cunoaştere mai bună a me-canismelor moleculare legate de dez-voltarea tiroidiană.

În prezent, un copil din 3.000 se naşte cu o anomalie a tiroidei, care an-trenează numeroase sechele, întrucât această glandă secretă hormoni impli-caţi în dezvoltarea unor organe precum inima sau creierul. (C.S.)

Ianuarie 2013 5

RA

DIO

FA

RM

AC

EU

TIC

E

radionuclizi ca precursori ra-diofarmaceutici.

„Am denumit noii noştri radioizotopi Itrapol și Luta-pol. Aceştia sunt precursori necesari pentru a produce radiofarmaceutice extrem de specializate utile în on-cologie. Ele vor ajuta să se elaboreze modalități mai efi-ciente de combatere a can-cerului“, explică profesorul asociat Renata Mikołajczak, director pentru probleme științifice la „Radioisotope Centre POLATOM“.

„Soluțiile tehnologice pe care le-am dezvoltat pot fi folosite pentru a produce ambele radionuclide la scară industrială. Creşterea furni-zării radioizotopilor către piață ar trebui să sporească disponibilitatea produse-lor radiofarmaceutice derivate pentru tratamentul cancerului și să contribuie la diseminarea unor noi forme de ra-dioterapie internă, care sunt capabile să îmbunătățească calitatea vieții mai multor bolnavi de cancer“.

Tehnologia dezvoltată are activita-te specifică ridicată (care influențează în mod direct eficacitatea radioterapiei) și înaltă puritate chimică/radiologică (de exemplu, nivel scăzut de contami-nare cu alţi ioni/nuclizi) a preparatelor „Y 90“ (Itrapol) și „Lu 177“ (Lutapol). În plus, aplicarea soluțiilor de ultimă oră limitează producerea de deşeuri chimi-ce/radioactive.

„Producția loturilor-pilot de Itrapol și Lutapol va fi un succes de clasă mon-dială. Lucrările noastre sunt un exem-plu perfect pentru modul în care reali-zările științifice îşi pot găsi aplicații în viaţa de fiecare zi, în acest caz, într-o zonă deosebit de sensibilă referitoare la salvarea de vieți omenești“, sublini-ază profesorul Grzegorz Wrochna, di-rectorul general al N.C.B.J.

„Izotopii pro-duşi pentru me- dicină în reactoa-re de cercetare sunt o exempli-ficare a benefi-ciilor aduse de radiațiile ionizan-

Ana BARBU

ercetătorii de la Centrul Naţional pentru Cercetare Nucleară din Polonia (N.C.B.J.) au dezvoltat

soluții tehnologice inovatoare pentru a produce radionuclizii „90Y“ şi „177Lu“.

Invenția poloneză, recompensată de comunitatea internațională cu o medalie de argint la Târgul „Innova 2012“, de la Bruxelles, va fi pusă, în curând, în aplicare la scară industrială, oferind mai multă speranță număru- lui tot mai mare de pacienți oncologici din întreaga lume.

Soluţiile inovatoare oferite de teh-nologia de producție a radioizotopilor „90 Y“ (ytriu) și „177 Lu“ (lutetium) vor ajuta cercetătorii să obțină noi medica-mente pentru tratamentul cancerului.

Aceste soluții au fost elaborate la „NCBJ Radioisotope Center POLA-TOM“, în cadrul unui proiect de trei ani finanțat parţial de „Innovative Economy Programme of the European Regional Development Fund“.

Proiectul P.L.N., susţinut de 7,8 mi-lioane de euro, urmează să fie terminat în curând.

Inovația a fost distinsă cu o medalie de argint în timpul Târgului Internaţio-nal de cercetare, inovare şi noi tehno-logii „Innova 2012“, care a avut loc, re-cent, la Bruxelles.

Cercetătorii polonezi au arătat că ambii radioizotopi (produşi acum doar la scară mică), în asociere cu substanțe biologic active, precum peptidele şi an-ticorpii monoclonali, pot forma medi-camente extrem de eficiente pentru a vindeca anumite forme de cancer.

Noii radioizotopi vor fi o bază pen-tru producerea unor radiofarmaceutice inovatoare, capabile a trata în mod efi-cient și în condiții de siguranță cazuri de cancer în fața cărora medicamen-tele de până în prezent au fost fără putere.

Noua linie tehnologică dedicată producerii acestor radioizotopi a fost dezvoltată în Laboratoarele „POLA-TOM“, din Świerk.

Lucrările pentru a începe producția pilot sunt în curs de desfășurare.

Primele loturi de produse și valida-rea documentației complete analitică/tehnologică vor constitui baza aplicării pentru înregistrarea oficială a ambilor

C

te. Fără radiații, progresele observate în medicină nu ar fi posibile“.

Potrivit Societăţii Poloneze de En-docrinologie, pe plan mondial, apariţia tumorilor endocrine este la nivelul a 30 de cazuri la 1 milion de locuitori, anual. Aceasta înseamnă că, în fieca-re an, sunt diagnosticate mai mult de 17.000 de cazuri noi în Europa, cu o populaţie de aproximativ 577 milioane.

În prezent, medicina nucleară este una dintre ramurile cu cea mai rapidă creștere dintre toate științele medicale. Dezvoltarea intensivă a evidenţiat că diagnosticarea izotopică este, în spe-cial, atributul tehnicii PET.

De asemenea, tehnicile terapeutice radionucleare sunt în curs de dezvoltare foarte rapidă. Creșterea cererii pentru produsele radiofarmaceutice este o tendință la nivel mondial: în S.U.A., rata de creștere este estima-tă la aproximativ 30% anual, similară creşterii de interes pentru astfel de produse observată în Polonia.

(Sursa: „Centrul Naţional pentruCercetare Nucleară din Polonia“)

Izotopi medaliaţi pentrutratamentul cancerului

6 Ianuarie 2013

INF

O

n afară de riscul cardiovascular, nivelul foarte ridicat al colesterolu-lui ar putea juca un rol primordial

în anumite cancere. Cercetătorii trag un nou semnal de alarmă, după dece-nii în care cardiologii au atenţionat că supravegherea nivelului colesterolului în sânge permite limitarea riscului de a suferi de boli cardiovasculare care sunt răspunzătoare de 17 milioane de decese, în lume, în fiecare an.

După ce s-a încercat sensibiliza-rea largă, pe numeroase căi, privind necesitatea echilibrării nivelurilor co-lesterolului „bun“ şi a celui „rău“ pen-tru a minimiza riscul de a suferi un in-farct, iată că, potrivit unui număr cres-când de cercetători, colesterolul nu ameninţă numai arterele, ci se contu-rează implicarea lui şi în creşterea tu-morilor.

Dacă pentru pacienţi este surprin-zător, pentru mediul cercetării este mai puţin: „Rolul colesterolului în for-marea tumorilor este suspectat de mai mult timp, în ultimii ani. Epidemio-logia şi biologia celulară ne permit, în sfârşit, să clarificăm aceasta“, afirmă Marc Poirot, de la „Centre de Recher-che en Cancerologie“, din Toulouse.

O clarificare era absolut necesară: în anii ‘80, autorii mai multor studii epi-demiologice pledau în favoarea ideii că persoanele având niveluri ridicate ale colesterolului ar beneficia de o anumită protecţie vis-à-vis de riscul de cancer. Dar lipseau orice explicaţii biologice pentru a susţine această

ipoteză… care părea confirmată inclusiv de publicarea, în 2009 şi 2011, a două vaste studii epidemiologice.

Rezultateînşelătoare

Astfel, echipa condu-să de Demetrius Alba-nes, de la „National Can-cer Institute“, Betsheda, S.U.A., după observaţii

înregistrate, pe parcursul a 18 ani, de la aproape 29.000 de finlandezi (băr-baţi), ajungea la concluzia că un nivel ridicat de colesterol este asociat cu diminuarea cu 15% a riscului de can-cer. Iar echipa condusă de epidemio-logul Sun Ha Jee, de la Universitatea din Seul, comunica rezultate similare, după urmărirea a peste un milion de coreeni, timp de patru decenii… Astfel prezentată, problema părea tranşată: a avea nivel crescut al colesterolului ar fi protejat de cancer… riscând, în acelaşi timp, decesul în urma unei maladii cardiovasculare.

Autorii acestor lucrări au realizat că scenariul nu era atât de simplu. „În realitate, asocierea între nivelul scă-zut al colesterolului şi creşterea riscu-lui de cancer dispare dacă se exclud primii ani de urmărire“, explică, astăzi, Demetrius Albanes. Aceeaşi observa-ţie în cazul studiului coreean. De această dată, cu o explicaţie biologi-că. „De fapt, datorită creşterii lor rapi-de, celulele canceroase sunt mari consumatoare de colesterol“, preci-zează Jean-Marc Lobaccaro, de la Laboratorul „Genetique, reproduction et developpement“, Universitatea „Clermont-Ferrand“. „Pentru a face faţă nevoilor lor, ele capturează coles-terolul sanguin, ceea ce are efectul unei diminuări a acestuia la pacienţii cu cancer“.

Ceea ce înseamnă că, pe parcur-sul primilor ani ai studiilor, anumite persoane aveau în realitate deja un

cancer nediagnosticat, ca atare, nive-lul lor scăzut de colesterol era, de fapt, consecinţă şi nu cauză.

Fie colesterolul „bun“ sau „rău“, molecula este aceeaşi, doar vehiculul ei se schimbă. Colesterolul bun circu-lă în sânge cu ajutorul lipoproteinelor de mare densitate (HDL), graţie căro-ra excesul de colesterol este îndreptat către ficat, unde va fi eliminat. În timp ce lipoproteinele de joasă densitate (LDL) transportă colesterolul de la fi-cat către celule. În exces, acest coles-terol LDL se poate acumula periculos în artere.

Un nivel ridicat nu este, deci, pro-tector, iar dilema de a „alege“ între ris-cul de infarct şi cancer era o falsă dile-mă. Din contră, un nivel crescut al colesterolului ar putea adăuga un risc suplimentar. Astfel, când cercetătorii coreeni au observat efectele coleste-rolului comparând cazurile de cancer, unele dintre acestea par să fie puter-nic favorizate de un nivel ridicat. Dacă nivelul LDL este, în cazul bărbaţilor, mai mare de 240mg/dl, cercetătorii au observat o creştere cu 24% a cance-rului de prostată şi cu 12% a canceru-lui de colon. În cazul femeilor, cance-rul de sân creşte cu 17% la cele care au un nivel mai mare de 240mg/dl, în raport cu cele care au un nivel inferior valorii de 160mg/dl.

„Cancerele de prostată şi, la un ni-vel ceva mai puţin crescut, cele de sân, sunt cele pentru care mai multe studii epidemiologice recente au de-monstrat o legătură între nivelul cres-cut al colesterolului şi creşterea riscu-lui“, confirmă Marc Poirot. Şi începe să se înţeleagă de ce…

Printre explicaţiile avansate de cercetători: caracterul inflamator al

Colesterolul – rolul lui în formarea tumorilor a fost clarificat

Cristina SORESCU

Î

Ianuarie 2013 7

INF

OColesterolul – rolul lui în formarea tumorilor a fost clarificat

colesterolului, deja implicat în creşte-rea riscului cardiovascular. „Mecanis-mele nu sunt încă bine înţelese, dar legătura între inflamarea cronică şi cancer a fost stabilită de mai mulţi ani“, notează Keith Solomon, de la „Urological Diseases Research Cen-ter“, Boston. Dar acest cercetător se concentrează asupra unui mecanism şi mai incitant.

„În 2008, o echipă de cercetători americani a demonstrat că celulele tu-morale ale prostatei, care nu fabrică testosteron, erau capabile să-l sinteti-zeze pornind de la colesterol“, rela-tează el. Or, acest hormon este cu-noscut pentru că face să explodeze creşterea tumorală. Aici, totul se pe-trece ca şi când, local, celule maligne deturnează colesterolul pentru a fabri-ca ele însele hormonul care le va spri-jini dezvoltarea. Această funcţie câşti-gată de celulele tumorale ar putea fi, potrivit opiniei cercetătorului, nici mai mult nici mai puţin decât un răspuns la excesul de colesterol.

Trebuie pusă la puncto moleculă care să priveze

tumorile de colesterol

„Testosteronul nu este la originea tumorilor, dar este cunoscut pentru a le favoriza creşterea“, explică Keith Solomon. De aceea se prescriu inhibi-tori ai receptorilor de testosteron paci-enţilor care suferă de cancer de pros-tată. Din nefericire, însă, unii dintre pacienţi par să fie rezistenţi la acest tratament: chiar dacă organismul lor nu secretă mai mult testosteron, can-

cerul lor continuă să progreseze. O rezistenţă care s-ar putea explica prin lucrările lui Keith Solomon: „Secre-tând propriul testosteron pornind de la colesterol, celulele tumorale se auto-alimentează“.

Prin urmare, pentru a preveni ris-cul de cancer şi infarct cardiac, ar tre-bui să fie scăzut cu orice preţ nivelul colesterolului acestui pacient. Keith susţine această ipoteză: „Studiile noastre sugerează că a-i diminua ni-velul colesterolului ar putea preveni în cazul său cancerul de prostată“. Cum trebuie acţionat? „Prin alimentaţie, exerciţiu şi, în caz de nereuşită, printr-un tratament cu statine“.

Nivelul recidiveise diminuează

În cazul acestor medicamente, deja prescrise în masă de cardiologi, „anumite studii arată, chiar la pacienţi care au suportat ablaţia prostatei, o diminuare a recidivei la cei care, pen-tru prevenirea unui risc cardiac, iau statine“, confirmă Jean-Marc Lobac-caro. Deja aflate pe piaţă şi bine cu-noscute de medici, aceste medica-mente ar avea profilul perfect pentru experienţe mai extinse.

Chiar dacă statinele nu sunt fără efecte secundare indezirabile: ele pot provoca, la 6-7% dintre pacienţi, în-semnate tulburări musculare. Efecte la care, „Food and Drug Administra- tion“ a adăugat, în urmă cu circa un an, tulburări de memorie şi efecte diabetogene.

În acest context, dezvoltarea unor

noi molecule hipocolesterolemiante ar putea constitui o alternativă. Astfel, Jean-Marc Lobaccaro şi echipa sa testează molecule capabile să for- ţeze celulele să rejecteze propriul co-lesterol.

De ce să ţinteşti colesterolul con-stitutiv al celulelor în loc să te limitezi la cel care circulă în sânge? „Pentru că zonele membranei celulare pe care se acumulează colesterolul ascund foarte numeroşi receptori LXR, capa-bili să servească drept porţi de intrare factorilor de creştere celulară. Con-form studiilor noastre, cu cât mai mult colesterol se adună la suprafaţa celu-lei, cu atât creşte accesibilitatea fac-torilor de creştere la receptorii lor.

Noi am încercat să inversăm acest proces răspunzător de proliferarea celulelor, de inhibarea morţii lor şi, în final, de apariţia tumorilor“, explică Lo-baccaro, menţionând succesele înre-gistrate în laborator.

Numeroase echipe din lumea în-treagă studiază deja elaborarea acestui tip de moleculă.

În această cursă, echipa condusă de Marc Poirot are un avans semnificativ.

Cercetătorii au descoperit că „den-drogenina A“, o moleculă sintetizată natural de organism, este şi ea capa-bilă să activeze receptorii LXR. Şi Marc Poirot anunţă că: „testele pe om pentru tratamentul leucemiei ar putea începe în doi ani“. Mai trebuie menţio-nat că „dendrogenina A“ este un deri-vat secundar al colesterolului. Astfel, încât colesterolul nu ar fi întotdeauna inamicul sănătăţii.

8 Ianuarie 2013

CA

RD

IOL

OG

IE

ercetătorii de la „Boston Chil-dren’s Hospital“ au descoperit o combinaţie de biomarkeri legaţi

de lezarea vaselor de sânge și a ţe-sutului, care, atunci când sunt măsu-raţi împreună, ar putea semnala când inima transplantată s-a deteriorat până la punctul de eșec, un proces care este adesea nedetectat.

Markerii ar da medicilor posibilitatea de a interveni și de a salva ini-ma pacientului și ar oferi un punct de plecare pentru identificarea, cu ajutorul biomarkerilor, a respingerii, pe termen lung, a mai multor tipuri de transplanturi de organe.

Echipa de cercetare, condusă de dr. med. Kevin P. Daly şi dr. med. David M. Briscoe, în cadrul „Trans-plant Research Program“ (T.R.P.), de la „Boston Children’s Hospital“, și dr. med. S. Karumanchi Ananth, de la „Beth Israel Deaconess Medical Center“, şi-a publicat concluziile, la 26 decembrie, în „Journal of Heart and Lung Transplantation“.

Studiul reflectă o schimbare în domeniul transplantului de organe, de la preocupările privind respingerea pe termen scurt la cea pe termen lung, și de la metodele invazive la metode neinvazive pentru detectarea timpurie a respingerii cronice.

În cei 45 de ani de la primul trans-plant de cord uman, finalizat cu suc-ces, preocupările legate de respinge-rea de organe pe termen scurt sau acută au fost, în mare parte, îndrep-tate spre medicamente, precum ci-closporina. Cu toate acestea, respin-gerea pe termen lung sau cronică – caracterizată prin pierderea funcției într-un organ transplantat, de-a lun-gul timpului – devine o problemă mai mare, mai ales că beneficiarii de transplant trăiesc acum mai mult de-cât oricând înainte.

„Toți pacienții cu transplant evo- luează, în cele din urmă, către res-pingere cronică“, specifică Briscoe, director al T.R.P. şi nefrolog cu cerce-tări de lungă durată în monitorizarea moleculară a respingerii trans-plantului. „Este un proces lent, care evoluează peste ani de zile“.

Vasculopatia alogrefei cardiace (CAV) este una dintre principalele forme de respingere cronică la pacienții cu transplant de inimă.

CAV evoluează ca lezare continuă a vaselor de sânge ale organului transplantat datorită acţiunii sistemul imunitar al pacientului de-a lungul timpului.

Atât pacienții adulți, cât şi copiii și adolescenții cu transplant de inimă sunt monitorizați pentru semne de respingere pe termen lung a grefei; testul actual pentru CAV – screening anual prin angiografie coronariană – este însă invaziv și riscant.

Și, în momentul în care lezarea arterială se poate observa pe angio-grafie, pacientul poate fi deja confrun-tat cu atacuri de cord, fără să știe.

„Atacurile de cord silenţioase re-prezintă o preocupare majoră pe ter-men lung pentru beneficiarii de trans-plant de cord“, remarcă dr. Daly, car-diolog în cadrul „Boston Children’s Heart Center“, membru al T.R.P.

„Inima transplantată nu dezvoltă noi conexiuni nervoase, astfel, dure-

rea care ar însoți, în mod normal, un atac de cord este absentă la acești pacienți. Vrem să fim în măsură să examinăm mai des și să intervenim mai devreme, dar pentru a face aceas-ta avem nevoie de un test mai puţin invaziv.

Briscoe şi colegii săi au ales o

abordare translațională de identificare a biomarkerilor asociaţi cu CAV, ba-zându-se pe cercetarea lui Karu-manchi care a profilat căile molecula-re de răspuns la lezare ale vaselor de sânge.

„Când leziunile vaselor de sânge ale grefei cresc, celulele endoteliale care căptușesc aceste vase eliberea-ză factori asociaţi cu leziunile vascula-re și repararea“, a explicat Briscoe.

„Ne-am gândit că tendințele în ni-velurile acestor factori ar putea servi ca modalitate de a detecta lezarea grefei cât mai devreme posibil, la de-butul bolii“.

Pentru a afla, echipa a măsurat ni-velul a 55 de proteine angiogene – factori care promovează creșterea și repararea vaselor de sânge – în 33 de pacienţii cu transplant de inimă adulţi, 17 documentate cu CAV și 16 fără.

Toți pacienții au avut, în medie, 12 ani de la transplantul de cord.

Dintre cele 55 de proteine, trei s-au remarcat ca biomarker bun can-didat pentru a semnala CAV: două forme de factor de creştere a endote-

respingerea târzie a transplantului de inimăAlina VÂLCEA

C

Ianuarie 2013 9

CA

RD

IOL

OG

IE

respingerea târzie a transplantului de inimăliului vascular (VEGF), care, în mod direct, semnalează pentru creşterea vaselor de sânge, precum şi factorul plachetar 4 (PL4), care promovează coagularea și este asociat cu repara-rea rănii.

Când s-au măsurat împreună, ni-velurile acestor trei proteine au fost,

în proporţie de 98%, exacte, la di-ferențierea pacienților cu CAV de cei fără.

Pentru pacienții cu insuficiență CAV, numai cele două forme VEGF au fost necesare pentru detectarea precisă.

Descoperirea, dacă este validată

într-o populaţie mai numeroasă de pacienţi, ar putea oferi un avantaj be-neficiarilor de transplant, permițând echipei care le acordă îngrijire medi-cală să abordeze problemele legate de respingere înainte ca riscul de pier-dere a grefei să devină prea mare.

„Există o serie de medicamente, şi disponibile și în curs de elaborare, pentru a trata CAV și alte forme de res-pingere cronică“, a preci-zat Briscoe.

„Problema a fost detec-tarea precoce a bolii, atunci când aceste medi-camente ar fi avea cea mai mare eficienţă“.

Echipa speră, de ase-menea, să extindă conclu-ziile studiului dincolo de

populațiile adulte și primitorii de trans-plant de inimă.

„Ne-ar plăcea să vedem că aceşti markeri sau alţi markeri ar putea fi utili în detectarea respingerii cronice la co-pii, sau la pacienți care au primit alte tipuri de organe“, a comentat Briscoe.

„În acest moment, copiii care au

avut transplanturi de inimă sunt tes-taţi pentru respingere pe calea biop-siei“, a adăugat Daly.

„Avem nevoie de o metodă de mo-nitorizare a lezării în curs de des-fășurare mai bună, mai puțin invazivă, la copiii cu transplant; caz în care stu-diile de acest gen ar putea avea cel mai mare beneficiu“.

Studiul a fost susţinut de „Har- vard Catalyst“, „Harvard Clinical and Translational Science Center“ (grant: NIH UL1RR025758), „National Insti-tute of Allergy and Infectious Disea-ses“ (grant-urile: 5U01AI063623, 5U01AI063594 şi 3R01AI046756-10S1), „National Heart, Lung and Blood Institute“ (grant T32HL07572), „Eunice Kennedy Shriver National In-stitute of Child Health and Develop-ment“ (grant: K12HD052896-06), „Na-tional Institute of Diabetes and Di- gestive and Kidney Diseases“ (grant: T32DK007726), „Boston Children’s Hospital“, „Cardiac Transplant and Education Fund“ şi „Howard Hughes Medical Institute“.

(Sursa: „BostonChildren’s Hospital“)


Cercetătorii de la Universitatea din Chicago au studiat somnul la diferite ritmuri al unor voluntari, urmărind sensibilitatea la insulină a celulelor organismului lor.

Această sensibilitate corespunde capa-cităţii de a absorbi glucoza care circulă în sânge, pentru a trage de aici energie sau a o stoca.

Cu cât celulele sunt mai puţin sensibile, cu atât nivelul de glucoză creşte în sânge, antrenând un risc de diabet de tip 2. Voluntarii au dormit mai mult de opt ore pe noapte, timp de patru nopţi, şi, o lună mai târziu, în jur de patru ore, timp de alte patru nopţi.

La sfârşitul restricţiei de somn, autorii

studiului au constatat o scădere cu 16% a sensibilităţii la insulină a ansamblului celule-lor, diminuarea ridicându-se la 30% în cazul adipocitelor, celulele de grăsime.

„Această scădere creşte riscul de diabet şi intensifică deopotrivă pe cel de obezita-te, întrucât antrenează în paralel reducerea producţiei de leptină, un hormon implicat în controlul saţietăţii“, specifică Matthew Brady, coautor al studiului.

Pe parcursul a 40 de ani, media de somn a scăzut cu circa o oră pe noapte în rândul populaţiei generale.

Cercetătorul atrage atenţia: „creierul şi adipocitele au nevoie de somn!“. (S.R.)

Somnul protejează împotrivadiabetului şi a obezităţii

Mai multe informaţii: » » »www.medco.ro

10 Ianuarie 2013

NE

UR

OL

OG

IE Analiză de sânge pentrudetectarea timpurie a autismului

ercetătorii de la Spitalul de Co-pii, din Boston, au dezvoltat un test de sânge pentru tulburări

din spectrul autismului (ASD), care surclasează testele genetice exis- tente, prezentând dovezi că activita-tea imunologică anormală ce afectea-ză dezvoltarea creierului ar putea ex-plica unele dintre originile autismului.

Constatările sugerează, de ase-menea, o nouă direcție de cercetare genetică în autism și căutarea de tra-tamente.

Testul de sânge, descris în ediţia din 5 decembrie a revistei „PLoS ONE“ și bazat pe cel mai mare studiu genetic iniţiat vreodată în autism, ar putea permite diagnosticarea precoce a autismului la aproximativ două tre-imi dintre pacienți înainte de a începe să apară simptome clare (vârsta me-die de diagnostic în Statele Unite este de 5 ani).

Cercetătorii conduşi de dr. med. Sek Won Kong, de la „Boston Children’s Hospital Informatics Pro-gram“ (C.H.I.P.), au analizat probe de sânge de la 66 de pacienți de sex masculin cu ASD (de la Spitalul de Copii din Boston și din mai multe spi-tale, în colaborare cu „Autism Consor-tium“, din Boston) şi le-au comparat cu probe prelevate de la 33 de bă- ieţi de aceleaşi vârste, fără ASD.

Folosind cipuri microfluidice, ei au observat semnăturile ARN care re-flectă diferențe în activitatea sau ex-presia genelor, între cele două grupuri studiate.

„Din moment ce biopsia creierului nu este o opțiune viabilă pentru cer-cetare, ne-am întrebat dacă sângele ar putea servi ca un «înlocuitor» pen-tru expresia genelor în creier“, spune dr. med. Isaac Kohane, director al Programului C.H.I.P. și investigator principal în ambele studii.

„Am constatat că ar putea fi, deși unii dintre noi au fost iniţial sceptici“.

Analizând probele de sânge, Kong şi colegii săi au semnalat, în rândul pacienţilor cu ASD, 489 de gene având modele distincte de expresie.

Ei s-au concentrat pe un grup de 55 de gene care au identificat corect

sau infirmat autismul în 76% dintre probe.

Cercetătorii şi-au validat concluziile într-un al doilea grup de 104 pacienți, de sex masculin și de sex feminin, cu ASD, și 82 de persoane de control, realizând o precizie, în cla-sificarea generală, de 68% (73% pen-tru bărbați și 64% pentru femei).

Abordarea semnăturii genetice, pe care Spitalul de Copii din Boston a licenţiat-o exclusiv către „SynapDx“ (Southborough, Massachusetts), poa-te potenţial diagnostica autismul cu mult mai înainte decât testele genetice disponibile în prezent.

Aceste teste încearcă sa identifice o varietate de mutaţii legate de

autism – de la mici modificări de „scrie-re“ până la copii auxiliare ale unei gene sau unor gene (cunoscute sub numele de „variante ale numărului de copii“) și anomalii cromozomiale en-gros – însă, împreună, mutaţiile cu-noscute până în prezent sunt respon-sabile de sub 20% dintre cazurile de autism.

„Este limpede că nu doar o singură mutație sau o cale unică este răs- punzătoare pentru toate cazurile“, ob-servă Kohane.

„Privind semnăturile celor 55 de gene, care pot captura simultan per-turbări pe mai multe căi, putem spu-ne, cu o precizie de aproximativ 70%: „acest copil nu are autism“ sau „acest copil ar putea fi în pericol“, pu-nând informaţiile cap la cap, pentru intervenție timpurie și evaluare. Și putem face acest lucru relativ ieftin și rapid“.

Precedentele studii ale expresiei genetice pe baza unor probe de sân-ge au fost limitate de dimensiunea studiului și de provocarea de a obține o bună-potrivire între grupurile de

control, specifică Kohane.Cele 55 de gene a căror expresie

a fost modificată sugerează, de ase-menea, mai mult de o cale spre ceea ce ştim ca autism.

Pe baza semnăturilor lor genetice, subiecții cu ASD au fost grupaţi în patru subgrupe marcate de schim- bări în căi biologice diferite: căi sinaptice, căi potențatoare specifice pe termen lung (esenţiale pentru memo-rie şi învăţare), căi de semnalizare neurotrofice (semnalând neuronilor, pentru a supraviețui, să se dezvolte și să crească), sistemul imunitar/căi inflamatorii.

„În eșantionul nostru, aproximativ jumătate dintre cazurile de autism au

avut un fel de alterare intervenită pe căi imunitare, căi sinaptice, sau pe ambele“, spune Kong, adăugând la teoria neuro-imunitară a autismului.

Teoriile cele mai actuale ale autis-mului se concentrează asupra sinap-selor dezordonate (conexiunile dintre celulele creierului).

Dar, bazându-se pe studii prece-dente din literatura medicală, Ko- hane speculează că dezvoltarea cre-ierului în autism poate fi afectată de răspunsuri imune anormale la infecții și alți factori de stres, în timpul copi-lăriei sau prenatal.

De exemplu, chemokinele (me- sageri chimici inflamatorii pe care celulele imune îi recrutează să lupte împotriva infecţiilor) au fost găsite supraexprimate în unele tulburări neu-rocognitive și studiile pe animale au descoperit că infecţiile prenatale sunt asociate cu caracteristici de autism la urmași.

„Ştim că, dacă mama are artrită reumatoidă sau tatăl are diabet de tip 1, există un risc crescut de autism la copil“, precizează Kohane.

Cristina SORESCU

C

Ianuarie 2013 11

Analiză de sânge pentrudetectarea timpurie a autismului

iziunea sonar“ – noul sistem dezvoltat de o echipă de speci-alişti de la Universitatea Ebrai-

că din Ierusalim – permite persoanelor oarbe din naștere să perceapă forma unei feţe, unei case sau chiar cuvinte și litere.

Folosind acest aparat, cercetătorii au arătat că, în cazul persoanelor oarbe din naștere, zonele din cortexul cerebral, în mod normal dedicat lecturii, au devenit active ca răspuns la stimulare.

Rezultatele acestui studiu, realizat în colaborare cu cercetătorii de la „I.C.M. Brain and Bone Marrow Institute Re- search Center“ (INSERM/UPMC/AP-HP) și „NeuroSpin“ (CEA-Inserm), au fost pu-blicate în „Neuron“, la 8 noiembrie. Este general acceptat faptul că, la persoane congenital oarbe, cortexul vizual nu reușește să se dezvolte normal, astfel în-cât se poate dovedi imposibil de recuperat vederea la un moment ulterior – chiar și în cazurile în care orbirea poate fi corectată.

În realitate, un orb poate dobândi, într-adevăr, acces la un fel de viziune, să descrie obiecte și chiar să identifice cuvin-te scrise și scrisori, cu ajutorul unui „dis-pozitiv de înlocuire senzorială“ (SSD), care transformă imaginile în sunet. Aces-tea sunt rezultatele demonstrate în studiul realizat la „Edmond and Lily Safra Neu-roscience Center“ (Universitatea Ebraică din Jerusalem).

Studiul a fost conceput de cercetătorii de la Universitatea Ebraică, care au efec-tuat componentele experimentale, cu spri-jinul științific al specialiștilor francezi în neuroimagistică cognitivă.

Dispozitivul constă într-o mini-cameră video încorporată într-o pereche de oche-lari de vedere, un laptop (sau Smart- phone), care transformă imaginile în sune-te, și căști stereo pentru a asculta sune-tele produse. De exemplu, o linie oblică este transformată în cel mai strident sunet (sau sunete din ce în ce mai joase).

Același principiu este folosit pentru a codifica imagini mult mai complexe în for-mă auditivă. Utilizând acest sistem, se poate realiza o acuitate „vizuală“ mai mare decât cea definită ca lipsă a vederii, con-form criteriilor O.M.S. După numai 70 de ore de formare specializată, orbii sunt capabili să clasifice corect imaginile în di-ferite categorii (feţe, case etc.). Ei pot per-cepe şi alte informații importante, ca în cazul în care oamenii sunt situaţi într-o cameră și anumite expresii faciale. Ei pot chiar citi cuvinte și texte.

Pe lângă performanța activării prin acest sistem de substituție senzorială, cercetătorii de la Universitatea Ebraică au vrut să înţeleagă ce se întâmplă în cre-ier atunci când o persoană oarbă învaţă să „vadă“ prin sunet.

În acest scop, ei au dezvoltat un stu-diu de IRM functională, bazat pe o para-digmă specifică.

În special, ei au observat că regiuni ale cortexului dedicate, în mod normal, percepției vizuale, care par a nu fi utilizate în cazul unui orb, devin extrem de activate ca răspuns la „viziunea sonoră“ a unor fețe, case, cuvinte etc. Nu este activat doar cortexul vizual, aceasta de-monstrează, de asemenea, o selectivitate funcțională „normală“ a diferitelor ca-tegorii de obiecte.

Alina VÂLCEA

orbirea congenital\

V

OF

TA

LM

OL

OG

IE

„Studiile au arătat, de asemenea, o creștere a bolilor autoimune, așa cum şi autismul este în creştere“.

Din cinci studii anterioare cu pri- vire la ţesutul cerebral al pacienţilor cu autism, patru au găsit activarea sem-nificativă a celulelor imune din cortexul cerebral şi cerebel, iar cercetă-rile recente de la Spitalul de Copii din Boston au arătat că aceleași molecu-le utilizate de sistemul imunitar joacă un rol important în dezvoltarea și funcționarea creierului.

„Se poate imagina că un atac in-fecțios în timpul sarcinii ar putea crește chemokinele în creier“, obser-vă Kohane.

„Sau ar putea fi ceva intrinsec pen-

tru creier care îl face să genereze o reacţie inflamatorie. Compoziţia ge-netică poate constitui o vulnerabili- tate într-un subgrup de sugari, dar poate fi un factor de mediu care de-clanşează boala în acel subgrup“.

Testul de sânge a fost dezvoltat cu susţinerea unor granturi de la „Simons Foundation“, „Lurie Nancy Marks Fa-mily Foundation“, „Autism Speaks“, „Howard Hughes Medical Institute“, „Autism Consortium“ (N.I.M.H. grant: R01MH085143), „Molecular Genetics Core laboratory“, susținut de N.I.C.-H.D. (grant: P30HD018655) și „Char-les H. Hood Foundation“.

(Sursa: „BostonChildren’s Hospital“)

12 Ianuarie 2013

ME

DIC

INĂ

PR

EV

EN

TIV

Ă

enzori de respirație inseraţi în costume salopetă ar putea aju-ta, în viitor, la prevenirea dece-

selor infantile subite.Baza pentru aceasta este o placă

de circuit imprimat, extensibilă, care se potriveşte la conturul corpului şi poate fi realizată cu ajutorul unor pro-cese industriale de rutină.

Întotdeauna, părinții nou-născuților se strecoară noaptea în camera copi-lului lor pentru a verifica dacă acesta respiră.

Alternativ, ar putea să doarmă în camera nou-născutului lor, în speranța de a observa orice stop respirator și a interveni înainte să fie prea târziu.

În viitor, un costum dotat cu un sis-tem integrat de senzori ar putea aver-tiza, în cel mai scurt timp, părinţii când copilului lor i se oprește respirația.

La baza sistemului de senzor este o placă de circuit imprimat extensibilă care se potriveşte la conturul corpului, ceea ce o face greu de remarcat.

Sistemul a fost dezvoltat de cerce-

tătorii de la „Fraun-hofer Institute for Reliability and Micro-integration I.Z.M.“, din Berlin.

Pentru a demon-stra una dintre mul-tele aplicații posibile ale PCB elastic, cer-cetătorii au dotat un astfel de PCB cu doi senzori disponibili în

comerț și au încorporat întregul sis-tem într-un costum salopetă.

Aceasta le permite să monitorize-ze respirația în zonele pieptului și sto-macului.

Placa de circuit este confecţionată din poliuretan (PU).

Acesta este un material cost-efici-ent utilizat frecvent pentru acoperire de suprafeţe, ca adeziv, sau ca mate-rial de amortizare.

„Placa de circuit pe care am dez-voltat-o poate fi produsă prin procese industriale de rutină, ceea ce înseam-nă un randament sporit și, prin urma-re, cost-eficiență“, subliniază Manuel Seckel, cercetător în cadrul I.Z.M.

„În plus, componentele pot fi poziționate pe ea la fel de precis ca pe o placă standard, grație stabilității substratului extensibil în timpul prelu-crării.

Această caracteristică o deose-beşte de electronicele bazate pe texti-le, în cazul cărora te poţi aștepta la un decalaj de până la cinci milimetri pe o suprafaţă de jumatate de metru“. Totuși, pentru a atinge nivelul înalt de

precizie necesar, cercetătorii au tre-buit să depășească o serie de provo-cări.

Una dintre acestea a fost cum să trateze și să proceseze poliuretanul.

„Ca și în cazul ţesăturii elastice, PCB-urile din PU sunt greu de fabricat la maşină, deoarece au tendința de a-şi schimba forma.

Pentru a contracara acest aspect, am dezvoltat un sistem de suport pe care aplicăm plăcile de PU și le proce-săm la maşină înainte de a înlătura încă o dată suportul“, explică Seckel.

Metoda este în prezent testată în diverse unităţi industriale.

Exemplul de costum salopetă este doar una dintre multele aplicații potențiale pentru acoperirile cu circui-te flexibile.

Tehnologia ar putea fi folosită, de exemplu, şi pentru a asigura o ilumi-nare discretă a plafonului maşinii – „stele“ pe plafonul maşinii.

Sistemul ar putea fi setat şi pentru a fi utilizat în bandaje compresive apli-cate pe rănile de arsuri.

Aici, plasturii PU echipaţi cu sen-zori integrați ar putea ajuta asistentele medicale să găsească o plasare opti-mă pentru bandaj.

Plasturii ar putea fi utilizaţi şi pen-tru a supraveghea funcția renală.

Placa de circuit extensibilă este, de asemenea, baza pentru un plastu-re dezvoltat de medicii cercetători de la Universitatea din Heidelberg, în co-laborare cu cercetătorii de la „Fraun-hofer Institute“.

În viitor, medicii vor putea folosi

Salopeta care protejează împotriva morții infantile subite

Alina VÂLCEA

S

Astfel, se observă că, într-o per-soană cu probleme de vedere, o

regiune foarte specifică a cortexului vizual din emisfera stângă (cunoscu-

tă prin acronimul VWFA), devine mai activată când aceasta percepe un șir de litere decât atunci când percepe orice alt tip de obiect.

Este exact aceeași regiune acti-vată ca şi atunci când o persoană oarbă citește scrisoarea folosind dis-pozitivul „vedere sonoră“.

„Faptul că această specializare pentru lectură se dezvoltă după nu-mai câteva ore de formare, dovedeş-te un grad remarcabil de plasticitate cerebrală“, a explicat Stanislas De-haene (Centrul de imagistică a creie-rului „NeuroSpin“).

Aceste rezultate întăresc ideea

că așa-numitul cortex vizual este se-lectiv în analiza formei obiectelor și poate efectua această funcție în ba-za intrării unui semnal vizual (cum este cazul, în general), dar, dacă este necesar, şi pe baza unuia audi-tiv sau tactil. „Rezultatele sugerează că ar fi posibil, cu tehnologia potrivită şi reabilitare, să fie «trezite» anumite zone ale creierului și anumite aspec-te de acces al lumii vizuale, chiar și după ani, sau chiar o întreagă viaţă de orbire“, a concluzionat Laurent Cohen („I.C.M. Research Center“).

(Sursa: „Hebrew Universityof Jerusalem“)

Un sistem de sonar pentru orbirea congenital\

OF

TA

LM

OL

OG

IE

Ianuarie 2013 13

Salopeta care protejează împotriva morții infantile subiteD

ISP

OZ

ITIV

E M

ED

ICA

LE

acest plasture pentru a testa funcția renală a pacienților lor.

Până în prezent, procedura a im-plicat injectarea unei substanţe pe care numai rinichiul este capabil de a o elimina și, apoi, prelevarea unor probe de sânge la fiecare 30 de minu-te pe parcursul a trei ore.

În cazul în care rinichiul este sănă-tos, substanţa va fi eliminată aproape complet în trei ore; în cazul în care este bolnav, el va administra doar o reducere lentă a concentraţiei acestei substanţe.

Echipându-i cu un plasture PU cu circuit integrat, un LED albastru și un detector, medicii vor putea în viitor să cruțe mulți pacienți de înţepături și să-i examineze cu precizie mult mai mare.

Ca și în procedura standard, medi-cul începe investigaţia cu injectarea unei substanțe, în acest caz, un co-lorant organic.

LED-ul albastru induce acestui co-lorant fluorescenţă, făcându-l să stră-lucească, o dezvoltare preluată, la rândul său, de detectorul situat în plasture. Pe măsură ce colorantul na-tural este eliminat de rinichi, intensita-tea radiației fluorescente scade la rân-dul ei.

„Plasturele permite medicilor să monitorizeze continuu concentrația substanței de test, oferindu-le un diagnostic mai precis decât verificarea standard. În plus, costurile testării pot fi reduse cu până la 60%“, susţine Seckel.

Deja, există planuri pentru studii clinice, dar cercetătorii estimează că vor mai fi necesari trei până la cinci ani înainte ca plasturele să poată fi fo-losit pentru testarea funcţionării rini-chiului și a o face mai ușoară atât pen-tru medici, cât şi pentru pacienţi.

(Sursa: „Fraunhofer Institutefor Reliability and

Microintegration I.Z.M.“)

canerele de mână, sau tricordere-le, din filmele „Star Trek“ și seriale de televiziune sunt cu un pas mai

aproape de realitate, acum când o echi-pă de ingineri de la Universitatea din Mis-souri (U.M.) a inventat o sursă compactă de raze X și alte forme de radiaţie. Sursa de radiații, care este de mărimea unui baton de gumă, ar putea fi folosită pentru a crea scanere cu raze X ieftine și porta-bile pentru utilizarea de către medici, pre-cum și pentru lupta împotriva terorismului, explorare pe teren și altele.

„În prezent, aparatele cu raze X sunt masive și necesită mari cantități de energie electri-că“, a subliniat Scott Kova-leski, profesor asociat de inginerie electrică și IT, la U.M.

„În aproximativ trei ani, cu ajutorul invenției noas-tre, am putea avea un pro-totip de scanner portabil cu radiaţii X. Dispozitivul, de mărimea unui telefon mobil, ar putea îmbunătăți serviciile medi-cale în regiunile îndepărtate și sărace și reduce cheltuielile de îngrijire a sănătăţii de pretutindeni“.

Kovaleski a sugerat şi alte utilizări pentru dispozitiv. În cabinetele stomato-logice, micile generatoare de raze X ar putea fi utilizate pentru a lua imagini din interiorul gurii orientând razele spre exte-rior, reducând expunerea la radiații a în-tregului cap al pacientului investigat. În porturi și la trecerea frontierei, scanerele portabile ar putea efectua controlul cargo pentru contrabandă, ceea ce ar asigura atât reducerea costurilor, cât și îmbu-nătățirea securității.

Sonde interplanetare, precum „Curio-sity rover“, ar putea fi echipate cu senzori compacţi, care, altfel, ar necesita prea

multă energie.Acceleratorul dezvoltat de echipa lui

Kovaleski ar putea fi folosit pentru a crea alte forme de radiații, în afară de raze X. De exemplu, invenția ar putea înlocui materialele radioactive, numite radioizotopi, utilizaţi la forare pentru extracția de petrol, precum și în alte operațiuni industriale și științifice.

Invenția lui Kovaleski ar putea înlocui radioizotopii, cu o sursă sigură de radiații care ar putea fi oprită în caz de urgență.

„Dispozitivul nostru este perfect ino-fensiv până când e pus în stare de funcţi-une, și chiar și atunci se produc expuneri relativ mici la radiaţii“, a spus Kovaleski.

„Noi nu am avut cu ade-vărat capacitatea de a pro-iecta dispozitive cu radio-izotopi, cu comutator on-off. Potențialul de inovare este foarte interesant“.

Aparatul folosește un cristal pentru a produce electricitate, mai mult de

100.000 de volți, de la numai 10 volți input electric, cu consum redus de energie. Astfel, necesitând puţină energie, crista-lul ar putea fi alimentat de baterii.

Cristalul, produs dintr-un material nu-mit niobat de litiu, foloseşte efectul piezo-electric pentru a amplifica tensiunea de la intrare.

Piezoelectricitatea este fenomenul prin care anumite materiale produc o sar-cină electrică atunci când materialul este sub stres.

Echipa lui Kovaleski a publicat „In-vestigarea efectului piezoelectric ca mij-loc de generare a radiaţiilor X“, în revista „IEEE Tansaction on Plasma Science“.

Kovaleski este preşedintele interimar al Departamentului de Inginerie Electrică şi IT din cadrul Department of Enginee-ring de la Universitatea din Missouri.

(Sursa: „University of Missouri“)

Ioana OLTEANU

Surs\ portabil\ de raze X

S

14 Ianuarie 2013

ON

CO

LO

GIE

ercetătorii de la „U.C. Berkeley“ și „Lawrence Berkeley National Laboratory“ au pus – literalmen-

te – presiune pe celulele maligne ma-mare pentru a le ghida înapoi într-un model de creștere normală.

Constatările lor, prezentate, la 17 decembrie, la Reuniunea anuală a „American Society of Cell Biology“, din San Francisco, arată, pentru pri-ma dată, că forțele mecanice, singure, pot întoarce și opri creşterea necon-trolată a celulelor canceroase.

Această schimbare se întâmplă chiar dacă mutaţiile genetice respon-sabile pentru boli maligne rămân, ge-nerând o luptă natură-versus-creştere în determinarea sorţii celulei.

„Noi am arătat că organizarea ţe-sutului este sensibilă la factori me- canici din mediul înconjurător în eta-pele de început ale creșterii și dezvol-tării“, a subliniat cercetătorul principal Daniel Fletcher, profesor de bioingi-nerie la „Berkeley“ şi cercetător în ca-drul „Berkeley Lab“.

„Un semnal timpuriu, sub formă de compresie, pare a întoarce aceste ce-lule maligne din nou pe drumul cel bun“.

De-a lungul vieţii unei femei, ţesu-tul mamar creşte, se micşorează şi se schimbă într-un mod extrem de or-ganizat, ca răspuns la schimbările in-tervenite în ciclul ei de reproducere.

De exemplu, atunci când se for-mează acinii, structurile în formă de boabe, care secretă lapte în perioada alăptării, celulele sănătoase de sân se vor roti, formând o structură organi-zată. Și, mai important, celulele se opresc din creştere, când ar trebui.

Unul dintre semnele distinctive precoce ale cancerului de sân este în-

treruperea acestui model de creștere normală.

Celulele canceroase nu doar con-tinuă să crească neregulat atunci când nu ar trebui, ci studii recente au arătat că ele nici nu se rotesc coerent atunci când se formează acinii.

În timp ce punctul de vedere tra-dițional privind dezvoltarea canceru-lui se axează pe mutaţii genetice din interiorul celulei, Bissell Mina, cunos-cut cercetător de la „Berkeley Lab“, a efectuat experimente de pionierat care au arătat că o celulă malignă nu este sortită să devină tumoră, dar soarta ei depinde de interacțiunea cu micromediul înconjurător.

Experimentele sale au arătat că manipularea acestui mediu, prin intro-ducerea de inhibitori biochimici, ar

putea întoarce celulele mamare mu-tante în celule care se comportă nor-mal.

Cea mai recentă cercetare efec-tuată de echipa lui Fletcher, în colaborare cu cea din laboratorul lui Bis-sell, face un pas important înainte prin introducerea conceptului de influenţă mecanică, în locul influențelor chimice asupra creșterii celulelor canceroase.

Cercetătorul Gautham Venugopa-lan, din laboratorul lui Fletcher, a efec-tuat experimente noi, ca parte a di- zertaţiei lui de doctorat finalizată re-cent la U.C. „Berkeley“.

„Oamenii ştiau de secole că forța fizică le poate influența trupurile“, a subliniat Venugopalan. „Când ridicăm greutăţi, muşchii noştri îşi măresc volumul. Forța gravitațională este esențială pentru menținerea oaselor puternice. Aceasta ne arată că forța fizică poate juca un rol în creșterea – și reversia – celulelor canceroase“.

Venugopalan și colaboratorii au crescut celule epiteliale maligne de

sân într-o substanță asemănătoare gelatinei, care a fost injectată în ca-mere de silicon flexibile.

Camerele flexibile au permis cer-cetătorilor să aplice o forță de com-presie în primele etape de dezvoltare a celulelor. După un timp, celulele maligne comprimate au crescut mai organizat, cu acini cu aspect sănătos, semănând cu structurile normale, comparativ cu celulele maligne care nu au fost comprimate.

Cercetătorii au folosit, timp de câ-teva zile, microfotografia pentru a ară-ta cum a indus compresia timpurie rotaţia coerentă a celulelor maligne, o trăsătură caracteristică a dezvoltării normale.

În special, aceste celule s-au oprit din creștere, o dată ce structura ţesu-

tului mamar a fost for-mată, chiar dacă forța de compresie a fost eli-minată.

„Celulele maligne n-au uitat complet să fie sănătoase; ele au nevoie doar de indicii pentru a le ghida îna-poi într-un model de creștere sănătoasă“,

susţine Venugopalan.În continuare, cercetătorii au

adăugat un medicament care a blo-cat E-caderina, o proteină care ajută celulele să adere la vecinii lor.

Când au făcut aceasta, celulele maligne au revenit la aspectul lor dezorganizat, canceros, anulând efec-tele compresiei și demonstrând im-portanța comunicării celulă-cu-celulă în formarea structurii organizate.

Ar trebui menționat faptul că cer-cetătorii nu propun dezvoltarea de sutiene compresive ca un tratament pentru cancerul de sân.

„Compresia, în sine, nu va fi pro-babil o terapie“, a spus Fletcher. „Dar aceste experimente ne dau noi indicii privind molecule și structuri care ar putea fi eventual ţintite pentru terapii“.

„National Institutes of Health“ a contribuit la susţinerea acestei cerce-tări, prin intermediul Programului „Physical Science-Oncology“.

(Sursa: „U.C. Berkeley“)

Cristina SORESCU

C

Presarea celulelor canceruluide sân le readuce la normal

Ianuarie 2013 15

ON

CO

LO

GIE

„Aceste aspecte trebuie să fie luate în considerare atunci când medicii ur-mează să ia decizii asupra examenelor imagistice pentru pacienţii lor, din cau-za riscurilor care le schimbă relevanța“, a explicat dr. Pandharipande.

„Riscurile suportate mai târziu în viaţă nu sunt aceleași cu cele cu care te confrunţi în prezent. Dacă ar avea de ales între şansa de a suporta un risc grav în prezent sau mai târziu în viaţă, cei mai mulți oameni l-ar alege pe cel din urmă“.

Pentru a înțelege mai bine dinami-ca risc-beneficiu a radiațiilor medica-le, dr. Pandharipande şi colegii săi au folosit, recent, date privind dozele de radiaţie ale CT şi modele matematice. Ei au proiectat rezultate pentru pacien-ţii cu cancer testicular care au urmat supraveghere CT în deceniul de după orhiectomie, sau îndepărtarea de tes-ticul.

„Bărbaţii mai tineri afectaţi de can-cer testicular, precum și pacienții tratați pentru cancer în stadiu precoce au primit mai multe scanări CT în timpul supravegherii“, a specificat dr. Pan-dharipande.

„Aceşti pacienţi sunt foarte bine, dar au un risc mai mare de cancer in-dus de radiaţii mai târziu în viaţă“.

Pe baza rezultatelor analizei lor, cercetătorii au estimat că bărbaţii în vârstă de 33 de ani cu cancer în stadiu

otrivit unui studiu apărut, recent, în revista de specialitate „Radio-logy“, riscurile pentru durata de

viață a bolnavilor de cancer expuşi la radiații medicale pot fi supraaccentua-te în raport cu mai multe riscuri imedia-te pentru sănătate.

Expunerea la radiații de la tomogra-fia computerizată (CT), precum și de la alte surse medicale a atras considera-bil atenția mass-media în ultimii ani.

Avertizările asupra pericolelor se concentrează adesea asupra estimării riscurilor pentru durata de viață induse de radiaţiile de la examene medicale repetate cerute bolnavilor de cancer.

„Această abordare are limitări“, a subliniat dr. med. Pari V. Pandharipan-de, specialist în imagistica abdominală și genito-urinară, de la „Massachusetts General Hospital“ şi „Harvard Medical School“, din Boston, „în special, în ceea ce privește luarea deciziilor clinice“.

Medicii obligă, de multe ori, pacien-ţii la examene imagistice pentru a dia-gnostica, trata sau pentru a monitoriza boala. Când se estimează beneficiile unui examen, riscul imediat sau pe ter-men scurt de deces datorat condiției ar trebui luat în considerare în raport cu un potențial risc viitor de inducere a cancerului, datorat radiaţiilor prove-nind de la imagistică.

Pprecoce, care au urmat supraveghere CT, suportă un risc ușor mai ridicat de mortalitate prin cancer testicular, com-parativ cu potențialele cancere induse de radiaţii. Deoarece riscul de cancer testicular a fost mai imediat, pierderea speranței de viață atribuite cancerului testicular a fost de mai mult de trei ori mai mare decât pierderea speranței de viață atribuite cancerelor induse de ra-diaţii.

Tendințele au fost în concordanţă în toate scenariile studiate și au con-turat un concept util care îi va ajuta pe medici în luarea deciziilor.

„Radiaţiile care induc riscuri de cancer, de multe ori discutate la nivel de populație, pot fi o provocare pentru a conceptualiza și a aplica deciziile în privinţa imagisticii, care trebuie să fie luate la nivel de pacient“, a precizat dr. Pandharipande. „Noi, ca medici, putem beneficia de eforturile educaţi-onale dedicate îmbunătățirii procesului decizional și să transmitem pacienţilor mai bine riscurile“.

Deși studiul s-a axat pe pacienți cu cancer testicular, conceptele referitoa-re la localizarea în timp a riscului de cancer indus de radiaţii trebuie transfe-rate şi la alte scenarii, în cazul în care CT este necesar, pentru a evita un risc pentru sănătate mai imediat, a remar-cat dr. Pandharipande.

(Sursa: „Harvard Medical School“)

Riscul imediat pentru sănătate versus riscul de cancer

indus de radiaţiiCristina SORESCU

Presarea celulelor canceruluide sân le readuce la normal

16 Ianuarie 2013

LA

BO

RA

TO

R-P

E-U

N-C

IP


Multă vreme s-a crezut că cele nouă luni de gestaţie ale speciei umane ar fi un com-promis al evoluţiei: dezvoltarea fetusului ar cere mai mult timp, dar bazinul femeii nu permite naşterea unui copil de talie mai mare. Ceea ce ar explica de ce nou-născuţii umani par atât de puţin abili în comparaţie cu cei ai altor primate.

Dar un nou studiu, efectuat de echipa de cercetători condusă de Holly Dunsworth, de la Universitatea din Rhode Island, a contra-zis această teorie, supranumită „dilema ob-stetrică“.

Nu talia bazinului este ceea ce limitează durata sarcinii, ci me-tabolismul matern. Studiind dura-ta gestaţiei şi talia mamei la prima- tele mari, cercetătorii au observat că gestaţia umană este compara-bilă cu cea a primatelor de aceeaşi talie, chiar mai lungă.

Şi, datorită unor studii recente privitoare la mecanica şi energetica evoluţiei sarcinii, ei au conchis că această evoluţie nu ar fi com-plicată de un bazin mai puţin larg. Dar pare să existe o limită a energiei de care mama se

S-a aflat de ce sarcinadurează nouă luni

poate dispensa în fiecare zi pentru a-şi hrăni fetusul: pentru că, spun ei, cererea metabo-lică a acestuia atinge dublul valorii sale de bază când naşterea se declanşează. (A.V.)

n nou dispozitiv de mărimea unei cărți de vizită ar putea permite furnizo-rilor de servicii medicale să testeze

pentru insulină şi alte proteine din sânge, colesterol şi chiar semne de infecție virală sau bacteriană, toate în același timp, cu o singură picătură de sânge.

Testele preliminare ale „V-chip“ (pre- scurtarea de la „cip volumetric de tip diagra-mă cu bare“), creat de cercetătorii de la „Me-thodist Hospital Research Institute“ şi „M.D. Anderson Cancer Center“, au fost publicate, în decembrie, în „Natura Communications“.

„«V-Chip» ar putea face posibilă aduce-rea testelor la noptiera bolnavului, în zonele îndepărtate și la alte tipuri de nevoi de la punctul de îngrijire“, a declarat prof. dr. Li-dong Qin, membru al Facultăţii de Nanome-dicină, cercetătorul principal al proiectului.

„Dispozitivul este corect, ieftin, portabil, necesită doar o picătură de sânge, nu un fla-con, și poate face 50 de teste diferite într-o singură repriză“.

Teste similare sunt, de obicei, realizate

cu ajutorul unor echipamente mari, complexe, cum ar fi spectrometrele de masă, sau necesită analiză fluoroscopică, nece- sitând, de asemenea, să fie efectuate într-un laborator.

„V-chip“, pe de altă parte, poate încăpea într-un buzunar. Dispozitivul este compus din două lamele subțiri de sticlă, de aproxi-mativ 3 inch pe 2 inch. Între acestea sunt

sonde pentru patru substanţe: (1) peroxidul de hidrogen, (2) până la 50 de anticorpi de diferite proteine specifice, fragmente de ADN sau ARN, sau lipide de interes și cata-laza enzimatică, (3) proba de ser sau de altă natură și (4) un colorant – orice colorant se va dori. Inițial, sursele sunt ținute separat unele de altele. O schimbare în lamelele de sticlă aduce sursele în contact, creând un spaţiu contiguu, în zig-zag, de la un capăt al „V-chip“ la altul. Când substanța de inte-res – de exemplu, insulina – se leagă la anti-corpii aplicaţi pe lamela de sticlă, este acti-vată catalaza și peroxidul de hidrogen se împarte în apă și în oxigen gazos.

Această abordare este numită testul „ELISA“ (enzyme-linked immunosorbent as-

say). Oxigenul împinge în sus coloana de colorant. Dacă în probă este prezentă mai multă insulină, este creat mai mult oxigen, iar colorantul este împins mai mult în sus pe lamele. Testele arată că distanța este mai mult sau mai puțin proporțională cu can-titatea de substrat prezentă – în acest exem-plu, insulina. Rezultatul final este o diagramă vizuală cu bare. Ușor de citit și corectă,

spune Qin, dar dezvoltarea testu-lui continuă.

„Sensibilitatea «V-chip» poate fi crescută dacă sunt folosite ca-nale mai înguste și mai lungi de bare“, a precizat cercetătorul. „În continuare urmărim să facem aparatul mai ușor de utilizat și să fie atât de simplu de utilizat, încât să nu aibă nevoie de instrucțiuni“.

Qin este, de asemenea, profesor de biologie celulară şi dezvoltare la „Cornell Medical College“.

La articolul publicat în „Nature Commu-nications“ au contribuit: prof. dr. Yujun Song, prof. dr. Yuanqing Zhang, dr. med. Paul Ber-nard și prof. dr. Youli Zu, de la „Methodist Hospital“, prof. dr. James M. Ruben, dr. med. Naoto Ueno şi prof. dr. Ralph Arlinghaus, de la „M.D. Anderson Cancer Center“.

Această lucrare a fost finanțată cu gran-turi de la „Cancer Prevention Research In-stitute of Texas“, „Emily Hermann Research Fund“ şi „Golfers Against Cancer Founda- tion“.

(Sursa: „Methodist HospitalResearch Institute“)

Ioana OLTEANU

U

Testul de buzunar care măsoară50 de analiţi într-o picătură de sânge

Mai multe informaţii: » » »www.medco.ro

Ianuarie 2013 17

cercetători. Numai că „din 2005, nici un autor n-a adus dovada unei relaţii de cauzalitate între expunere şi EHS“, subliniază raportul din 2009 al „Agen-ce française de securité sanitaire de l’environnement et du travail“ (Afsset), „Expertise collective relative aux radio- frecvences“, cel mai recent despre acest subiect.

O.M.S. şi Afsset se sprijină pe zeci de experienţe realizate în ultimele două decenii, care constau în recunoaşterea tulburărilor resimţite de persoanele

afectate când sunt puse în prezenţa unui dispozitiv emiţător în funcţie, fără ca experimentatorul sau persoana tes-tată să ştie dacă dispozitivul funcţio-nează sau nu (studiu „dublu orb“). Or, până în prezent, nici un studiu serios nu a arătat că „electrosensibilii“ sunt capabili să perceapă prezenţa undelor electromagnetice. Toate au eşuat în ce priveşte stabilirea unei legături între ex-punere şi tulburări.

Puţinele studii care sugerează con-trariul prezintă slăbiciuni metodologi-ce. „Subiectivitatea, complexitatea şi nespecificitatea simptomelor clinice şi cvasi-negativitatea studiilor de provo-

u există încă un răspuns bine stabilit la această întrebare. Nu este sigur că persoanele care se

plâng sunt realmente sensibile la un-dele electromagnetice. Desigur, aceste persoane şi asociaţiile care le protejea-ză afirmă că simptomele de care suferă (roşeaţă, somnolenţă, oboseală, difi-cultăţi de concentrare, palpitaţii cardi-ace, tulburări digestive…) sunt datora-te undelor electromagnetice emise de telefoanele portabile, antenele releelor, wi-fi, liniile de înaltă tensiune şi, practic, toate aparatele emiţătoare.

Dar numeroşi cercetători (şi ope-ratori de telefonie) susţin că undele nu sunt implicate cu nimic, atribuind aces-tei „electrohipersensibilităţi“ o origine psihologică. A ridica vălul care „aco-peră“ adevăratele cauze ale maladiei este, deci, mai complex decât pare la prima vedere. Din punct de vedere teh-nic şi social.

Nu există nici o dovadă

Începând cu caracterizarea mala-diei însăşi. Această „hipersensibilitate electromagnetică“, descrisă pentru pri-ma dată în Suedia, la începutul anilor ‘80, afectează 1,5 până la 13% dintre persoane după simptome şi gradul de severitate luat în considerare.

Astăzi, Organizaţia Mondială a Să-nătăţii şi autorităţile medicale franceze recunosc oficial suferinţele pacienţilor, dar nu le leagă cu o expunere la unde electromagnetice. Cu toate acestea, ipoteza potrivit căreia câmpuri mag-netice de mare intensitate (linii de în-altă tensiune) pot perturba organismul uman sunt acceptate de numeroşi

Ncare conduc la întrebarea dacă EHS nu este o tulburare psihosomatică“, concluzionează Afsset.

Nici un instrumentde diagnostic

Dar, deoarece absenţa probei nu înseamnă proba absenţei, neurologul Jean-Pierre Marc-Vergnes, coautor al raportului, admite că „mai sunt necesa-re alte studii“, întrucât nu este exclus ca EHS să decurgă din mai mulţi fac-tori biologici, psihologici sau psihosoci-ali simultani. Ar trebui, deci, examinate minuţios diverse cauze posibile. Ştiind că rămân şi ipoteze de investigat, „pre-cum posibilitatea unei reactivităţi mai ridicate a sistemului nervos central al electrosensibililor“.

Pentru a realiza acest tip de studiu, vor trebui depăşite două obstacole: „Punerea la punct a unui sistem care să permită analiza mai bună a carac-teristicilor undelor electromagnetice susceptibile a avea alte efecte sanitare decât încălzirea ţesuturilor vii“, detalia-ză cercetătorul francez. Şi „dezvoltarea unui instrument de diagnostic obiectiv pentru a identifica mai corect persoa-nele realmente electrosensibile“.

Singurul diagnostic disponibil în prezent este afirmaţia pacienţilor în le-gătură cu propria electrosensibilitate. Nu în ultimul rând, la aceste dificultăţi se adaugă lipsa finanţării. De aceea, medicii preferă să-şi orienteze efortu-rile asupra dezvoltării unui protocol de luare în evidenţă specializată a acesto-ra. În acest scop, a fost lansat un studiu vast condus de medicii cercetători de la Spitalul „Cochin“, din Paris, vizând urmărirea, pe durata unui an, a electro-sensibililor din 24 de centre.

Cristina SORESCU

INF

O

De ce anumite persoane sunt sensibile la undele

elctromagnetice?

18 Ianuarie 2013

NA

NO

TE

HN

OL

OG

II


atorită activităţii cercetătorilor de la Universitatea din Califor-nia, Santa Barbara (U.C.S.B.),

dispozitive portabile, precise și extrem de sensibile, care miros vaporii de explozibili și alte substanțe ar putea deveni la fel de banale ca și detec- toarele de fum dispuse în locuri pu-blice.

Echipa de cercetare de la U.C.S.B., condusă de profesorii Carl Meinhart, specialist în inginerie mecanică, și Moskovits Martin, specialist în chimie, a conceput un detector care foloseşte nanotehnologia microfluidică pentru a imita mecanismul biologic din spatele receptorilor olfactivi canini.

Aparatul este extrem de sensibil la urme ale anumitor molecule de vapori, fiind capabil să identifice o anumită substanță dintre mai multe moleculele similare.

„Câinii sunt încă standardul de aur pentru detectarea mirosului explozi-bililor. Dar, ca şi omul, câinele poate avea o zi bună sau una proastă, poa-te fi obosit sau distras“, a spus Mein-hart.

„Am dezvoltat un dispozitiv cu aceeași sensibilitate sau chiar mai bună decât cea a nasului unui câine, care se conectează la un calculator şi raportează exact ce fel de molecule a detectat“. Cheia pentru tehnologia lor, a explicat Meinhart, constă în fuziona-rea principiilor de inginerie mecanică și chimie, într-o colaborare iniţiată de U.C.S.B. „Institute for Collaborative Biotechnologies“.

Rezultatele, publicate luna aceas-ta în „Analytical Chemistry“, arată că dispozitivul lor poate detecta molecu-lele din aer ale unei substanţe chimice numită „2,4-dinitrotoluen“, vaporii pri-

mari care provin de la TNT, bază pen-tru explozibili. Nasul uman nu poate detecta astfel de concentraţii minime ale unei substanțe, dar câini „dresați“ au fost mult timp folosiţi pentru a ur-mări aceste tipuri de molecule.

Tehnologia detectorului este inspi-rată de design-ul biologic și dimensiunea microscalară a stratului de mucus olfactiv canin, care absoarbe și apoi concentrează moleculele din aer.

„Dispozitivul este capabil de de-tectare în timp real și de identifica-re a anumitor tipuri de molecule, la concentrații de 1 ppb sau mai mici. Specificitatea și sensibilitatea lui sunt de neegalat“, a spus dr. Brian Pio-rek, specialist în inginerie mecanică, doctorand în laboratorul lui Meinhart şi cercetător şef la Santa Barbara, „SpectraFluidics, Inc.“.

Tehnologia a fost brevetată şi li-cenţiată exclusiv la „SpectraFluidics“, o companie pe care Piorek a fondat-o în 2008, cu investitori privați.

„Proiectul nostru de cercetare nu aduce numai discipline diferite îm-preună pentru a dezvolta ceva nou, dar creează şi locuri de muncă pen-tru comunitatea locală și, sperăm, să fie în avantajul societății în general“, a comentat Meinhart.

Aplicată pe un microcip de siliciu

Alina VÂLCEA şi fabricată în condiţiile facilităţilor de la U.C.S.B., tehnologia de bază com- bină microfluidicele cu suprafaţă libe-ră și spectroscopia Raman amplificată de suprafaţă (SERS) pentru a capta și a identifica molecule. Un canal cu lichid la microscară absoarbe și con-centrează moleculele până la șase ordine de mărime. O dată ce molecu-lele de vapori sunt absorbite în micro-canal, ele interacţionează cu nano-particulele care amplifică semnătura lor spectrală când sunt încălzite de lumina laser.

O bază informatică de date, con-ţinând semnături spectrale, identifică ce fel de moleculă a fost capturată.

„Dispozitivul constă din două părți“, a explicat Moskovits. „Un mi-crocanal, pe care îl folosim pentru a prinde molecule și a le livra celei de-a doua componente, un minispectro-metru alimentat de un laser, care le detectează.

Aceste microcanale sunt de două-zeci de ori mai mici decât grosimea unui fir de păr uman“.

Tehnologia ar putea fi folosită pentru a detecta o gamă foarte largă de molecule“, a subliniat Meinhart. „Aplicaţiile s-ar putea extinde la diag-nosticul anumitor boli sau la detecta-rea drogurilor, pentru a numi doar câteva“.

D

Ianuarie 2013 19

BIO

TE

HN

OL

OG

IINanodispozitiv pentru detectarea explozibililor natura o furnizează deja“, spune cercetă-

torul.Xu şi Kyle Alberti, un doctor din labora-

torul lui Xu, descriu tehnologia lor în lucra-rea „Tăierea, felierea și rularea materialului: Fabricarea constructelor de colagen nano-structurate din secțiuni de tendon“, publicată în „Advanced Healthcare Mate-rials“, la 12 decembrie 2012.

În cercetarea lor, Xu și Al-bert taie secțiuni mici de cola-gen din tendoane de bovine.

Folosind un detergent spe-cializat, cercetătorii au decelu-larizat secțiunile, lăsând intactă doar matricea extracelulară de colagen, din mănunchiuri de nanofibre de colagen aliniate.

Xu şi Alberti au tăiat tendonul în secțiuni ultra-subțiri, stivuind apoi câte zece foi, ast-fel încât fibrele dintr-o foaie să fie perpen-diculare pe cele din foaia de mai sus și din cea de mai jos.

ercetătorii de la „Tufts University School of Engineering“ au dezvoltat o nouă metodă pentru fabricarea

structurilor de colagen care menține puterea naturală a colagenului și structura fi-brei, ceea ce o face utilă pentru un număr de aplicații biomedicale.

Colagenul, proteina cea mai abundentă din organism, este utilizat pe scară largă în construirea de schele pentru ingineria tisu-lară, deoarece este biocompatibil şi biode-gradabil.

Cu colagenul este, totuși, greu de lucrat în forma lui naturală, deoarece este, în mare parte, insolubil în apă și tehnicile comune de prelucrare îi reduc puterea şi îi perturbă structura fibroasă.

„Bioskiving“, noua tehnică dezvoltată de inginerii de la „Tufts“, creează structurile de colagen din foi subțiri de tendon decelula-rizat, stivuite cu alternarea direcțiilor fibre-lor care mențin mult din puterea naturală a colagenului.

„Bioskiving“-ul nu diluează proprietățile naturale ale colagenului, spune Qiaobing Xu, profesor asistent de inginerie biomedi-cală şi inventator al noii tehnici.

„Metoda noastră foloseşte atributele native ale colagenului, profitând de buna organizare a micro-/nanostructurilor pe care

C

Acest proces a produs un material de schelă cu rezistență mai mare la tracțiune decât cea a construcțiilor realizate prin teh-nici comune de prelucrare, notează Xu.

Cercetătorii au creat, de asemenea, schele tubulare, rulând straturi de foi de co-lagen în jurul unei tije de sticlă acoperite cu

teflon. Foile au fost așezate în așa fel încât fibrele să fie orien-tate, alternativ, când de-a lungul tijei, când al circumferinței tijei.

Acest proces a produs tu-buri care s-au dovedit a fi mai puternice decât tuburile similare realizate din colagen reconsti-

tuit. Cercetătorii au menținut, de asemenea, structura cu fibrele riguros aliniate.

„Alinierea dă schelei capacitatea de a ghida direcţia şi orientarea creşterii celu-lelor“, spune Xu. „Această capacitate este benefică pentru aplicații de inginerie tisulară unde biocompatibilitatea și capacitatea de a ghida unidirecțional creșterea nervului sunt atât de dorite, ca în cazul protezelor sau al țesutului obţinut prin inginerie pentru vase de sânge sau conducte nervoase“.

Lucrarea a beneficiat de finanţări de la „Tufts Faculty Research Award“, „Charlton Award“, de la „Tufts School of Medicine“, şi „Tufts Neuroscience Institute Pilot Grant“.

Aceasta a utilizat facilităţi ale „Harvard University Center for Nanoscale Systems“ (CNS), membru al „National Nanotechno- logy Infrastructure Network“ (NNIN), care este sprijinit de „National Science Founda-tion“, în temeiul NSF nr. ECS-0335765.

(Sursa: „Tufts University Schoolof Engineering“)

Sorina RADU

pentru repararea ţesuturilor


Moskovits a adăugat: „Lucrarea publicată s-a concentrat asupra

explozibililor, dar nu trebuie neapă-

rat să fie vorba de explozibili. Sen-zorul ar putea detecta în respiraţia cuiva, moleculele care ar indica, de exemplu, boala, sau alimentele alte-rate“.

Cercetarea fundamentală a fost dezvoltată printr-o colaborare inter-disciplinară între profesorii Meinhart şi Moskovits și efectuată de cerce-tătorii dr. Piorek și dr. Lee Seung-Joon.

Proiectul lor a fost finanţat, în parte, de U.C.S.B. „Institute for Col-laborative Biotechnologies“, prin in-termediul „Army Research Office“ și DARPA.

(Sursa: „University of California“, Santa Barbara)

20 Ianuarie 2013

TALON DE ABONAMENT DA, doresc ABONAMENT la revistaNume, Prenume

Str.: Nr. Bl. Sc. Ap.

Loc.: Cod: Jud.:

Telefon:

Am plătit . . . . . . . . . . . . . . . . . lei în data de . . . . . . . . . . . . . . . . . cu mandat poştal nr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . q ordin de plată nr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . q

pe o perioadăde: 3 luni la preţul de q 12 lei 6 luni la preţul de q 24 lei12 luni la preţul de q 48 leiîncepând cu luna

BIO

TE

HN

OL

OG

II Membrană cu hidrogel pentru protejarea biosenzorilor implantaţi împotriva atacului imunitar

n senzor implantabil, care permite di-abeticilor să-şi monitorizeze mai efi-cient nivelul zahărului din sânge este

cu un pas mai aproape de realitate, datorită unui cercetător de la „Texas A&M Universi-ty“. Noua tehnologie, aflată în curs de dez-voltare, urmează să permită acestor senzori să rămână funcționali în organism pentru o perioadă lungă de timp.

Dr. Melissa Grunlan, profesor asociat în cadrul Departamentului de Inginerie Bio-medicală, a dezvoltat o membrană cu „auto-curățare“, care înconjoară un senzor de glu-coză implantat, protejându-l de răspunsul imun al organismului, care l-ar face, altfel, nefuncţional.

Parcursul cercetării Melissei Grunlan este detaliat în publicaţia științifică „Soft Ma-ter“. Ea a primit un grant de 1,5 milioane de dolari de la „National Institutes of Health“, pentru a-şi continua studiul care vizează depășirea unui obstacol semnificativ în dez-voltarea unui senzor de glucoză implantabil, cunoscut sub numele de „biodegradare“.

Biodegradarea senzorului, spune cer-

cetătoarea, are loc atunci când un senzor implantat devine nefuncţional, din cauza răspunsului imunitar al organismului uman, care este declanşat de senzor ca element străin.

În timpul acestui răspuns, proteinele și celulele aderă şi se acumulează pe supra-faţa senzorului într-o încercare de a-l izola de restul corpului.

Aceste proteine care au aderat și celu-lele acționează ca o barieră fizică, inhibând difuzia glucozei spre senzor, astfel încât acesta nu mai este capabil să măsoare cu precizie nivelurile glucozei, explică Melissa Grunlan.

În circa o săptămână, biodegradarea poate face senzorul inutil, impunând înde-părtarea lui și implantarea unui nou senzor, la o rată care nu este fezabilă, adaugă cer-cetătoarea.

Dar Melissa Grunlan ar putea depăși această provocare și să deschidă calea pentru implantarea unui senzor de glucoză funcţional pe termen lung, care să asigure o îmbunătățire considerabilă faţă de metoda tradițională a degetului-înțepat, folosită de zeci de ani.

UCristina SORESCU

În timp ce încercările anterioare de a produce membrane de protecţie a senzoru-lui de glucoză s-au concentrat pe obţinerea unei suprafeţe a membranei mai puțin ade-zive la celule, Grunlan a optat pentru crea-rea unei membrane cu „auto-curățare“, care „scutură“ periodic celulele prin contracție și re-expansiune repetate.

„De obicei, medicii recomandă pacien-ţilor cu diabet zaharat să facă testul care presupune înţeparea degetului de cel puțin trei ori pe zi, pentru a-şi măsura nivelul za-hărului din sânge, iar mulţi pacienţi, în spe-cial dintre cei mai tineri, nu se conformează cu această cerinţă“, spune Grunlan.

„Chiar şi cu mai multe teste pe zi, me-toda oferă date discontinui și insuficiente. Având în vedere că nivelul zahărului din sânge poate varia semnificativ în mai puţin de o oră, monitorizarea lui este în prezent un joc de ghicit. Acesta nu este modul în care trebuie monitorizate zaharurile din sânge. Pacienţii trebuie să fie în permanen-ță conștienţi dacă nivelurile zaharurilor din sânge sunt prea mari sau prea mici, astfel încât să poată lua măsuri imediate pentru a le corecta. În caz contrar, pe termen scurt și, eventual, pe termen lung, pot apărea com-plicaţii – unele dintre acestea foarte grave și chiar fatale – datorate proastei gestionări a nivelurilor zahărului din sânge“.

Cunoscând această situaţie, cercetă-torii urmăresc să dezvolte un dispozitiv im-plantabil, sensibil la glucoză, care să ofere măsurarea continuă a zahărului din sânge și chiar să semnaleze pacientului nivelurile periculos de ridicate sau de scăzute.

Pentru a răspunde acestei provocări, trebuie rezolvată problema biodegradării – și în acest caz, tehnologia lui Grunlan vine în întâmpinare.

„În locul încercării de a produce o mem-brană care să nu permită celulelor să se

Ianuarie 2013 21

ABONAŢI-VĂ LA REVISTAVeţi putea afla, cu siguranţă, răspuns la întrebările dvs. şi nu veţi pierde nici o informaţie solicitată!

Decupaţi talonul din revistă, completaţi-l şi expediaţi-l, împreună

cu dovada achitării contravalorii abonamentului, pe adresa societăţii:

Str. Rucăr nr. 32,Bucureşti, sector 1

Plata abonamentului se face în contul firmei MEDRO SRL deschis la Banca Transilvania, sucursala Chibrit ROBTRL 0480 1202 G339 0801 sau prin mandat poştal în acelaşi cont. Taloanele care nu vor fi însoţite de dovada plăţii NU VOR FI LUATE ÎN CONSIDERARE.

TOATE CHELTUIELILE DE EXPEDI}IEVOR FI SUPORTATE DE C|TRE

BIO

TE

HN

OL

OG

II

Membrană cu hidrogel pentru protejarea biosenzorilor implantaţi împotriva atacului imunitar

atașeze la ea, noi am acceptat faptul că aceste celule şi proteine au tendinţa de a se atașa și a începe să ne biodegradeze senzorul și, știind aceasta, urmărim să cre-ăm o membrană care se poate auto-curăța în mod regulat atunci când se întâmplă acest «atac» și înainte ca difuzia glucozei să fie compromisă“, explică Melissa Grunlan.

Produsă dintr-un hidrogel (același tip de material din care sunt realizate lentilele de contact), membrana cu auto-curățare a lui Grunlan este termoresponsivă – se contrac-tă și se extinde, ca răspuns la schimbările de temperatură. Când senzorul este implan-tat, membrana este bombată și extinsă, permițând glucozei să difuzeze spre senzor, explică Grunlan. Prin creșterea tempera-turii cu puțin peste temperatura corpului, membrana se contractă rapid, aşa cum se întâmplă cu pierderea de apă. În asemenea situaţie, proteinele și celulele sunt în imposi-bilitate de a rezista la schimbarea dimensio-nală a membranei, astfel încât se dislocă de pe ea, adaugă cercetătoarea. Când căldura este eliminată, membrana redevine extinsă.

Acest proces de încălzire/răcire poate fi repetat până când membrana este curăţată, specifică Melissa Grunlan. O dată reveni-tă la starea sa extinsă, membrana curată poate menține difuzia suficientă a glucozei, permiţând senzorului să funcționeze cores-punzător.

„Ideea-cheie este de a înfăşura mem-brana dezvoltată de noi în jurul unui senzor“, spune Grunlan. „Senzorul va fi apoi implan-tat în țesutul subcutanat chiar sub încheietu-ra mâinii, eventual plasat cu un ac. Pacien- tul va purta un dispozitiv asemănător cu un ceas – în realitate, un contor de glucoză, care citește informațiile furnizate de senzo-rul implantat și indică purtătorului nivelurile zahărului din sânge. De asemenea, conto-rul va emite, periodic, o cantitate redusă de căldură, care să declanșeze auto-curăţarea membranei senzorului“.

Indiciile timpurii referitoare la eficacita-tea membranei au fost promițătoare şi lu-crările pentru perfecţionarea ei sunt în curs de desfășurare, notează Grunlan. Deoarece senzorul nu poate funcționa în mod cores-punzător când membrana este într-o stare restrânsă, întregul proces de auto-curățare trebuie să aibă loc rapid, astfel încât măsu-rătorile nivelurilor glucozei să se poată efec-tua corect, spune cercetătoarea.

Scopul urmărit este de a crea o mem-brană care inițiază și finalizează cu succes auto-curățarea în mai puțin de cinci minute.

În plus, Melissa Grunlan are în vedere obţinerea unei membrane mai robuste, care să poată rezista la forţe mai mari care apar în timpul implantării și îndepărtării dispozi- tivului, precum și forțe intervenite din acti-vități de zi cu zi.

„Se estimează că 300 de milioane de oameni suferă de diabet, acesta poate duce la probleme grave de sănătate se-cundare şi se numără printre primele cinci cauze de deces în Statele Unite“, notea-ză cercetătoarea. „Tehnologia noastră de membrană ar permite senzori implantabili care să funcționeze în interiorul corpului uman și să ofere măsurare continuă, astfel încât diabeticii să poată adapta mai bine și să mențină adecvate nivelurile zahăru- lui din sânge şi să prevină complicațiile le-gate de diabetul zaharat“.

(Sursa: „Texas A&M University“)

Visele pot fi orientate de suneteisele unei persoane ar putea fi orientate în funcţie de su-netele percepute în timpul

somnului, au arătat cercetătorii de la M.I.T., care au efectuat studii pe şoareci. Rozătoarele au fost învăţa-te, mai întâi, să asocieze un sunet cu porţiunea de labirint în care au

fost antrenate. Noaptea, când aces-tea îşi visau aventurile din timpul zilei, cercetătorii au difuzat diferite sunete şi au constatat că şoarecii au visat, una după alta, porţiunea din labirint corespunzătoare fiecă- rui sunet perceput.

Echipa de la M.I.T. susţine că această descoperire ar putea per-mite selecţionarea şi blocarea sau modificarea amintirilor dureroase sau înfricoşătoare ale celor afectaţi psihic de evenimente terifiante sau accidente. (C.S.)

V

INF

O

22 Ianuarie 2013

AC

CE

NT

pulsatilă de la un laser în unde sonore de înaltă amplitudine“.

Tehnica generală datează din tim-pul lui Thomas Edison. Ea a avansat de-a lungul secolelor, dar, pentru apli-caţiile medicale de astăzi, procesul nu generează, în mod normal, un semnal sonor destul de puternic pen-tru a fi utilizat.

Sistemul pus la punct de cer-cetătorii U.M. este unic, deoarece îndeplinește trei funcții: el transformă lumina în sunet, îl focalizează către o arie foarte restrânsă și amplifică un-

dele sonore. Pentru a obţine amplificarea, cercetătorii au acoperit lentila cu un strat de nanotuburi de carbon şi un strat dintr-un cauciuc nu-mit polidimetilsiloxan.

Stratul de nanotuburi de carbon absoarbe lumina

Utilizând noua tehnică de concen-trare strânsă a undelor sonore, pen-tru microchirurgie, cercetătorii de la Universitatea din Michigan, au per-forat un orificiu de 150 de micrometri într-o piatră de mărimea unei con-fettii, plasată într-un rinichi artificial.

Hyoung Won Baac precizează: „Pentru a realiza acest fascicul ex-trafin, echipa a apelat la o abordare optoacustică; printr-o lentilă special concepută, ei au convertit lumina

și generează căldură de la ea. Apoi, stratul de cauciuc, care se extinde când este expus la căldură, creşte drastic indicele de dilatare termică.

Undele sonore care rezultă au o frecvenţă de 10.000 de ori mai mare decât frecvența pe care oamenii o pot auzi. Ele pătrund în țesuturi prin crearea unor unde de șoc și microbu-le, care exercită presiune spre zona-țintă. Această ţintă, precizează Guo, ar putea fi tumorile canceroase mici, plăcile de aterom care înfundă artere-le sau celule destinate a livra pacien-tului medicamente.

Tehnica ar putea avea, de aseme-nea, aplicaţii în chirurgia cosmetică.

În experimente, cercetătorii au de-monstrat microchirurgia cu ultrasune-te, detașând, cu ajutorul ei, o singură celulă de cancer ovarian şi sablând un orificiu mai mic de 150 de micro-metri într-o piatră dintr-un rinichi artifi-cial, în mai puțin de un minut.

„Acesta este doar începutul“, a declarat Guo. „Această tehnică des-chide o cale pentru a aborda celule sau țesuturi, la scară mult mai mică“.

Cercetătorii vor prezenta noua metodă la Reuniunea de fotonică „SPIE West“ în San Francisco.

Studiul a fost finanţat de „National Science Foundation“ şi „National In-stitutes of Health“.

(Sursa: „University of Michigan“)


Interacţiunile sociale, în primii ani de viaţă, s-au dovedit cruciale pentru maturizarea creie-rului. Un studiu realizat pe rozătoare de neuro-cercetători de la Universitatea „Harvard“ a pus în lumină anomaliile ireversibile survenite în înve-lişul fibrelor nervoase în cazul izolării.

În comparaţie cu fraţii rămaşi în grup, şoa-recii tineri izolaţi timp de două săptămâni de la înţărcare au adoptat un comportament puţin so- ciabil când au fost puşi în prezenţa unui con-gener. De altfel, ei au prezentat capacităţi de învăţare reduse. Cercetătorii au constatat că, în anumite zone ale creierului, neuronii nu sunt

bine acoperiţi de mielină, substanţa izolatoare care permite transmiterea rapidă a semnalelor nervoase.

Explicaţia este moleculară: izolarea frânea- ză expresia a două gene importante pentru matu-rizarea celulelor care constituie mielina. Consta-tarea şi mai tulburătoare este aceea că şi dacă şoarecii rămân definitiv în condiţii normale, după cele două săptămâni de solitudine, „cablajul“ creierului lor rămâne incomplet şi ei nu vor adop- ta niciodată un comportament normal! (S.R.)

Izolarea, la vârstă mică,dăunează „cablajului“ cerebral

(Urmare din pag. 3)

Un fascicul sonor ultra-finar putea deveni bisturiu invizibil

Mai multe informaţii: »www.medco.ro

Un fascicul sonor ultra-finar putea deveni bisturiu invizibil

Date post:	31-Dec-2019
Category:	Documents
Upload:	others
View:	0 times
Download:	0 times

Anul XV 1 - medro.ro · YOUR MED.CO NEWSLETTER Vârsta, genetica şi obezitatea sunt con- siderate...

Documents