Δευτέρα, 20 Μαρτίου 2017

Η Άνοιξη στη Ζωγραφική. Springtime in Painting

Claude Monet, Springtime (Woman Reading), 1872

Sandro Boticelli, Le Printemps, 1482

Francesco Albani, Spring (Venus at her Toilet), between 1616 and 1617

Nicolas Poussin, Le Printemps, between circa 1660 and circa 1664

Francois Boucher, Les Quatre Saisons: Printemps, 1755

John Everett Millais, Apple Blossoms or Spring, 1858-59

Dante Gabriel Rossetti, Gardening (Spring), 1864

Jean-François Millet, Spring, 1868-1873

Claude Monet, The Mount Riboudet in Rouen at Spring, 1872

Claude Monet, The Spring in Argentuil, 1872

Pierre Auguste Cot, Spring, 1873

Claude Monet, Spring by the Seine, 1875

George Wilson, The Spring Witch, 1880

Alfred Sisley, Small Meadows in Spring, c. 1881

Claude Monet, The Spring at Vetheuil, 1881

Edouard Manet, Spring (Study of Jeanne Demarsy), 1882 

Claude Monet, Springtime at Giverny, 1886

Claude Monet, An Orchard in Spring, 1886

Vincent van Gogh, Fishing in the spring, 1887

Émile Friant, Spring, 1888

Vincent van Gogh, Almond tree in blossom, 1888

Vincent van Gogh, Field of Spring Wheat at Sunrise, 1889

Claude Monet, Spring Landscape, 1894

Alphonse Mucha, Spring, 1896

Ludvig Karsten, Spring Evening at Ula, 1905

Fritz Erler, Im Frühling, 1910

John William Waterhouse, A Song of Springtime, 1913

Nikolai Astrup, The white Horse in Spring, 1914-1915

Konstantin Korovin, Spring, 1917

Jan Sobczynski Klodzko, Early spring, 1965




Ρόβερ της NASA μιμείται τον μηχανισμό των Αντικυθήρων. NASA reveals plans for ‘clockwork rover’ based on the 2,300-year-old Antikythera mechanism

Ονομάζεται Automaton Rover for Extreme Environments και δεν περιλαμβάνει ευάλωτα ηλεκτρονικά ώστε να λειτουργεί υπό αντίξοες συνθήκες. NASA has recently released plans for building a ‘clockwork rover’ based on the incredible 2,300-year-old Antikythera mechanism—the world’s oldest analog computer—which could survive conditions on Venus.

Ταξίδι στο διάστημα με τεχνολογία του παρελθόντος! Μηχανικοί της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) έχουν σχεδιάσει ρόβερ που προορίζεται για τον πλανήτη Αφροδίτη και το οποίο αντλεί έμπνευση από τον μηχανισμό των Αντικυθήρων και από τις μηχανές του Λεονάρντο ντα Βίντσι.

Είναι γνωστό ότι η Αφροδίτη είναι ένας πολύ δύσκολος πλανήτης, ένα από τα πιο εχθρικά περιβάλλοντα στο ηλιακό μας σύστημα, με πολύ πιο ακραίες συνθήκες από ό,τι ο Άρης.

Καμία σοβιετική (Venera και Vega) ή αμερικανική διαστημοσυσκευή (Pioneer) δεν έχει επιζήσει στην επιφάνειά της για πάνω από 127 λεπτά, καθώς η θερμοκρασία των 460 βαθμών Κελσίου που λιώνει μέταλλα, η πίεση των 92 μπαρ και τα νέφη θειϊκού οξέος μπορούν να «ψήσουν» γρήγορα τα ηλεκτρονικά κυκλώματα.

History provides many examples of mechanical computers, like the Greek Antikythera mechanism, which calculated eclipse dates more than 2,000 years ago. After more than a decade's efforts using cutting-edge scanning equipment, an international team of scientists has now read about 3,500 characters of explanatory text - a quarter of the original - in the innards of the 2,100-year-old remains. They say it was a kind of philosopher's guide to the galaxy, and perhaps the world's oldest mechanical computer. A fragment of the Antikythera Mechanism.

The Automaton Rover for Extreme Environments (AREE) pulls inspiration from the ancient Greek Antikythera automaton – a mechanical computer built 2,300 years ago that accurately predicted past and future astronomical events.

Ακριβώς γι' αυτό το λόγο, ο μηχανικός Τζόναθαν Σόντερ και η ομάδα του στο Εργαστήριο Αεριοπροώθησης (JPL) της NASA σχεδίασαν ένα - φουτουριστικό και ταυτόχρονα ρετρό - ρόβερ, με την ονομασία «Automaton Rover for Extreme Environments» (AREE) ή «Αυτόματο Ρόβερ για Ακραία Περιβάλλοντα». Το ρόβερ δεν χρειάζεται καθόλου τα ευάλωτα ηλεκτρονικά, αλλά χρησιμοποιεί μόνο ενισχυμένα μηχανικά συστήματα από ανθεκτικά μεταλλικά κράματα.

Ρόβερ παντώς καιρού

Καλλιτεχνική απεικόνιση του rover που σχεδιάζει η NASA. An automaton rover combines ancient mechanical computers with modern manufacturing technology to create a design without electronics, enabling exploration of the most extreme environments in the solar system. Credits: Jet Propulsion Laboratory/California Institute of Technology, background from ESA

Το ρόβερ διαθέτει ένα όχι ηλεκτρονικό, αλλά πλήρως μηχανικό υπολογιστή-ρολόι, που θυμίζει εκείνον των Αντικυθήρων που προέβλεπε αστρονομικά συμβάντα προ 2.300 ετών. Περιλαμβάνει επίσης ένα είδος φωνογράφου, που θα καταγράφει στοιχεία.

Τα στοιχεία αυτά θα υψώνονται στην ατμόσφαιρα ανά τακτά χρονικά διαστήματα μέσω ενός μπαλονιού γεμάτου με αέριο και θα καταλήγουν σε ένα drone-αναμεταδότη που θα βρίσκεται δεκάδες χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια και θα κινείται με ηλιακή ενέργεια. Το drone, με τη σειρά του, θα μεταδίδει τα στοιχεία σε δορυφόρο που θα κινείται σε τροχιά γύρω από την Αφροδίτη και από εκεί θα στέλνονται τελικά στη Γη.

It would walk on Jansen mechanism legs, guided by a mechanical computer and logic system that’s programmed for its mission. This would allow it to collect basic data on the conditions at Venus’ surface, including wind speed, temperature, and seismic events.

Το ρόβερ, το οποίο θα συλλέγει κλιματικά, σεισμικά και γεωλογικά δεδομένα, θα κινείται με ένα σύστημα ποδιών που θα τροφοδοτούνται μόνο με αιολική ενέργεια από τους ανέμους, η οποία θα συλλέγεται από μια τουρμπίνα στην κορυφή του. Στόχος είναι η διαστημοσυσκευή να επιβιώσει πάνω στην Αφροδίτη για εβδομάδες ή και μήνες.

Το ρόβερ είχε αρχικά προταθεί πέρυσι και πρόσφατα έλαβε επιχορήγηση στο πλαίσιο του προγράμματος της NASA για τη στήριξη καινοτόμων διαστημικών ιδεών (Innovative Advanced Concepts Program).

Αν και δεν είναι ακόμη βέβαιο ότι η NASA θα χρησιμοποιήσει ένα τέτοιο ρόβερ χαμηλής τεχνολογίας, εφόσον όντως το κάνει, τότε θα είναι η πρώτη εφαρμογή της αρχαίας τεχνολογίας για την εξερεύνηση του διαστήματος.




Το κλειδί της παχυσαρκίας στα οστά μας! Bone-derived hormone suppresses appetite

Fernando Botero, Picnic, 1989. Εντοπίστηκε από ελληνίδες ερευνήτριες ορμόνη που εκκρίνεται από τα οστά και καταστέλλει την όρεξη. Ελπίδα για θεραπεία της παχυσαρκίας και του μεταβολικού συνδρόμου. Lipocalin 2, a hormone secreted by bone cells, suppresses appetite in mice, researchers have discovered. The study findings, which reveal a new mechanism for regulating food intake and blood sugar, could lead to the development of new treatments for obesity, type 2 diabetes, and other metabolic disorders.

Θα φανταζόσασταν ποτέ ότι τα οστά μας ρυθμίζουν την όρεξή μας; Και όμως, μια νέα αναπάντεχη (όπως συμβαίνει συχνά - ευτυχώς - στην επιστήμη) μελέτη με υπογραφή ελληνική, η οποία δημοσιεύθηκε πριν από λίγες ημέρες στην έγκριτη επιθεώρηση «Nature», έδειξε αυτό ακριβώς! Ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Κολούμπια στη Νέα Υόρκη με επικεφαλής την αναπληρώτρια καθηγήτρια κυρία Σταυρούλα Κουστένη καθώς και την επίκουρη καθηγήτρια κυρία Ιωάννα Μόσιαλου - αμφότερες από το Τμήμα Φυσιολογίας και Κυτταρικής Βιοφυσικής - «ξετρύπωσε» μια ορμόνη που εκκρίνεται από τα οστά και η οποία σε πειράματα σε ποντίκια φάνηκε ότι καταστέλλει την όρεξη και τελικώς μειώνει την ποσότητα της τροφής που καταναλώνεται. Η νέα ανακάλυψη ελπίζεται ότι στο μέλλον θα ανοίξει καινούργιους θεραπευτικούς δρόμους ενάντια στην παχυσαρκία και σε ό,τι αυτή συνεπάγεται - πλήθος μεταβολικών διαταραχών όπως ο διαβήτης τύπου 2 αλλά και τα καρδιαγγειακά νοσήματα. Παρότι ο δρόμος μέχρις ότου κάτι τέτοιο καταστεί πραγματικότητα είναι μακρός, δεν μπορούμε παρά να ευχόμαστε τα ευρήματα αυτά να χαρίσουν κάποτε σε όλους μας το... κοκαλάκι της συλφίδας!

Ξετυλίγοντας τον ερευνητικό μίτο

Η αναπληρώτρια καθηγήτρια Σταυρούλα Κουστένη (επάνω) και η ερευνήτρια Ιωάννα Μόσιαλου του τμήματος Φυσιολογίας και Κυτταρικής Βιοφυσικής του Ιατρικού Κέντρου του πανεπιστημίου Κολούμπια της Νέας Υόρκης.

Και το όνομα αυτής, λιποκαλίνη 2 (LCN2). «Παραγωγοί» της, οι οστεοβλάστες, δηλαδή τα κύτταρα που σχηματίζουν τα οστά μας. Όσο για τον νέο ρόλο που της αποδίδεται - καθώς μέχρι σήμερα η συγκεκριμένη ορμόνη είχε συνδεθεί κατά κύριο λόγο με την ανοσολογική απόκριση του οργανισμού - αυτός αφορά το να κόβει την όρεξη και τελικώς να βοηθά σε «νίκες» στη μάχη με τη ζυγαριά. Πώς όμως φθάσαμε στη συγκεκριμένη ανακάλυψη; Ας ξετυλίξουμε τον «επιστημονικό» μίτο με τη βοήθεια των δύο επικεφαλής της μελέτης.

«Εδώ και μια δεκαετία επιστημονικές εργασίες είχαν δείξει ότι τα οστά εκκρίνουν τουλάχιστον δύο ορμόνες, την οστεοκαλσίνη η οποία έχει πολλαπλές ενδοκρινικές λειτουργίες καθώς και την FGF23 που συνδέεται με τη νεφρική λειτουργία. Γενικώς τα τελευταία χρόνια μελέτες τόσο δικές μας όσο και άλλων επιστημόνων αποκάλυψαν ότι τα οστά αποτελούν όργανο του ενδοκρινικού συστήματος εκκρίνοντας ορμόνες που επηρεάζουν πολλά άλλα συστήματα - επιδρούν στην ανάπτυξη του εγκεφάλου και στη διαδικασία της μνήμης, στην ισορροπία της γλυκόζης, στη λειτουργία των νεφρών αλλά και στην ανδρική γονιμότητα» σημειώνει η κυρία Κουστένη. Και προσθέτει: «Η ομάδα μας έκανε λοιπόν την υπόθεση ότι τα οστά πιθανότατα εκκρίνουν και άλλες ορμόνες οι οποίες ρυθμίζουν επιπρόσθετες μεταβολικές λειτουργίες».

Έτσι, το 2010 η ερευνητική ομάδα την οποία εκείνη τη χρονιά ενίσχυσε η κυρία Μόσιαλου αφιχθείσα από το Πανεπιστήμιο Κρήτης - «η συμβολή της ήταν και είναι ανεκτίμητη αφού ουσιαστικώς αποτέλεσε την κινητήριο δύναμη όλης αυτής της δουλειάς», σύμφωνα με τα λόγια της κυρίας Κουστένη - άρχισε να φέρνει στο φως την κρυφή μέχρι τότε σχέση μεταξύ σκελετού και όρεξης. Αρχικώς οι επιστήμονες του Κολούμπια ανακάλυψαν ότι η αποσιώπηση αποκλειστικώς στους οστεοβλάστες ενός γονιδίου που ονομάζεται FOXO1 και το οποίο μέχρι τότε ήταν γνωστό ότι εκφράζεται κατά κύριο λόγο στο λευκό λίπος του οργανισμού (αλλά και στο ήπαρ και στον εγκέφαλο) έκανε ποντίκια στο εργαστήριο να καταναλώνουν λιγότερη τροφή (συγκεκριμένα κατά 20%), να έχουν χαμηλότερο σωματικό βάρος αλλά και καλύτερα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα.

Καθώς, ως γνωστόν... τρώγοντας έρχεται (και η επιστημονική) όρεξη που μια ημέρα μακάρι να κόψει τη δική μας, οι ερευνήτριες ρίχθηκαν με περισσότερο ζήλο στον αγώνα του να ανακαλύψουν και άλλες ορμόνες που «πηγάζουν» από τα οστά και πιθανότατα επιδρούν στον μεταβολισμό. «Προχωρήσαμε στη διεξαγωγή πειράματος με άγριου τύπου ποντίκια από τα οποία εξαγάγαμε τους οστεοβλάστες και συγκρίναμε αυτούς τους οστεοβλάστες με εκείνους ποντικιών που δεν έφεραν το γονίδιο FOXO1. Κάναμε αλληλούχηση RNA σε όλα τα γονίδια των οστεοβλαστών και έτσι εντοπίσαμε την LCN2, μια ορμόνη γνωστή που εκφράζεται σε διάφορους ιστούς αλλά δεν είχαμε ποτέ μέχρι σήμερα δει να εκκρίνεται από τα οστά» μας αναφέρει η κυρία Μόσιαλου. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν μάλιστα ότι η LCN2 εκφράζεται στους οστεοβλάστες 10 φορές παραπάνω από ό,τι σε οποιονδήποτε άλλο ιστό. Πειράματα σε ποντίκια των οποίων οι οστεοβλάστες δεν μπορούσαν να παραγάγουν την ορμόνη έδειξαν ότι τα συγκεκριμένα πειραματόζωα κατανάλωναν περισσότερη τροφή και λάμβαναν περισσότερο βάρος σε σύγκριση με ποντίκια της ομάδας ελέγχου - συγχρόνως παρουσίαζαν μείωση της ικανότητας των κυττάρων τους να μεταβολίζουν τη γλυκόζη.

Πώς πέτυχαν την καταστολή της όρεξης

New findings reveal a previously unknown mechanism for regulating the body's energy balance and could lead to new targeted therapies for the treatment of obesity, type 2 diabetes, and other metabolic disorders. Credit: © Irina K. / Fotolia

Περαιτέρω πειράματα σε ποντίκια έδειξαν ότι η καθημερινή ενδοπεριτοναϊκή έγχυση της LCN2 - ώστε να επιτευχθούν συγκεντρώσεις της στο αίμα παρόμοιες με εκείνες που επιτυγχάνονται μετά την κατανάλωση γεύματος - κατέστειλε την όρεξή τους και οδήγησε σε μείωση του βάρους σε σύγκριση με ομάδα ελέγχου που δεν έλαβε τη θεραπεία. Παράλληλα στα πειραματόζωα που έλαβαν τις εγχύσεις βελτιώθηκε ο μεταβολισμός της γλυκόζης. Και όλα αυτά χωρίς να εμφανιστούν παρενέργειες.

Με δεδομένο ότι εξ όσων γνωρίζαμε επί μακρόν η όρεξή μας ελέγχεται από τον εγκέφαλο, οι επιστήμονες του Κολούμπια προσπάθησαν να δουν αν θα εντοπίσουν την LCN2 σε περιοχές του. «Ανακαλύψαμε ότι η ορμόνη εισέρχεται στην κυκλοφορία του αίματος και έχοντας την ικανότητα να διαπερνά τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό φθάνει ως τον υποθάλαμο του εγκεφάλου - μια περιοχή του που είναι γνωστό ότι σχετίζεται με τη ρύθμιση της όρεξης. Εκεί προσδένεται στον υποδοχέα της μελανοκορτίνης 4 που συνδέεται με την καταστολή της όρεξης και ενεργοποιεί το συγκεκριμένο βιολογικό μονοπάτι» περιγράφει η κυρία Κουστένη. Μάλιστα όταν η ερευνητική ομάδα ενέχυσε απευθείας την ορμόνη στον εγκέφαλο ποντικών είδε ότι εμφανίστηκε καταστολή της όρεξης εξίσου αποτελεσματική με εκείνη που επετεύχθη μέσω έγχυσης της LCN2 στην κυκλοφορία του αίματος.

Και μόνο η ανακάλυψη ότι τα οστά μας... καταλαβαίνουν ότι φάγαμε αρκετά και αυξάνουν την έκκριση λιποκαλίνης 2 ώστε να σταματήσουμε το φαγοπότι είναι το λιγότερο εντυπωσιακή - για τον λόγο αυτό άλλωστε η συγκεκριμένη είδηση έχει κάνει τις τελευταίες ημέρες τον γύρο του κόσμου και οι δύο ελληνίδες ερευνήτριες φιγουράρουν σε όλα τα μεγάλα ΜΜΕ. 

Ωστόσο η κυρία Κουστένη μας «προσγειώνει» επισημαίνοντας πως «παρότι και εμείς οι ίδιες δηλώνουμε εντυπωσιασμένες από αυτόν τον αναπάντεχο τρόπο με τον οποίον εκφράζεται η LCN2 στο σώμα, πρέπει να τονίσουμε ότι η καινούργια ανακάλυψή μας που αναδεικνύει έναν νέο μηχανισμό ρύθμισης της όρεξης αφορά αυτή τη στιγμή τον τομέα της βασικής επιστήμης. Δεν έχουμε βρει κάποιο φάρμακο ενάντια στην παχυσαρκία. Ίσως μια ημέρα έχουμε ένα τέτοιο φάρμακο με βάση τα ευρήματά μας. Ωστόσο αυτό απαιτεί μια τεράστια ερευνητική πορεία με μακροχρόνια εργασία και βέβαια πειράματα σε άλλα είδη εκτός των ποντικιών έως ότου φθάσουμε στους ανθρώπους».

Θετικές πρώτες ενδείξεις στους ανθρώπους

Μήπως ένα από τα βασικά μυστικά στο ότι πολλοί άνθρωποι χάνουν τη «μάχη» με τη ζυγαριά κρύβεται στα οστά τους; Η απάντηση είναι θετική, σύμφωνα με τα νέα αναπάντεχα ευρήματα. Image: iStock

Τα μέχρι στιγμής πειράματα έχουν δείξει ότι όταν τα ποντίκια τρώνε εμφανίζεται μέσα σε μισή ώρα εκτόξευση της λιποκαλίνης 2. «Επόμενο βήμα μας είναι να δούμε αν συμβαίνει το ίδιο και στον άνθρωπο και για τον λόγο αυτό βρισκόμαστε σε διαδικασία συλλογής εθελοντών» λέει η κυρία Κουστένη. Συμπληρώνει πάντως ότι κάποιες πρώτες ενδείξεις σε ανθρώπους είναι θετικές. Η ομάδα αξιολόγησε 27 ασθενείς με διαβήτη τύπου 2 και είδε ότι όσοι είχαν υψηλότερα επίπεδα της LCN2 στο αίμα εμφάνιζαν χαμηλότερο βάρος και καλύτερη ισορροπία γλυκόζης.

Στο ερώτημα γιατί τα οστά εμπλέκονται στη μείωση της όρεξης - ένα ερώτημα που οι ερευνήτριες μας πληροφορούν ότι τίθεται από το κοινό σε κάθε ομιλία τους - αυτή τη στιγμή δεν υπάρχει απάντηση. Η υπόθεση της κυρίας Μόσιαλου είναι ότι ίσως ο ρόλος τους είναι ομοιοστατικός. «H LCN2 είναι αυξημένη σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας καθώς και σε ασθενείς που βρίσκονται σε ακινησία. Πιθανότατα όταν παρατηρείται μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, αυξάνονται τα επίπεδα της LCN2 ώστε το άτομο να λάβει λιγότερη τροφή και να διατηρήσει σταθερό σωματικό βάρος. Ωστόσο, κάτω από διαφορετικές συνθήκες μείωσης της οστικής μάζας, όπως για παράδειγμα σε περιπτώσεις υποσιτισμού, η ενδεχόμενη μείωση των επιπέδων της LCN2 επιτρέπει την πρόσληψη περισσότερης τροφής για την αναπλήρωση της οστικής μάζας που χάνεται. Όλα αυτά βέβαια μένει να αποδειχθούν».

Και θα αποδειχθούν μόνο μέσα από σκληρή δουλειά. Αυτό ακριβώς πράττει η ομάδα που συνεχίζει δυναμικά τις έρευνές της - πρόσφατα μάλιστα ενισχύθηκε με άλλη μια ελληνική συμμετοχή, εκείνη της βιολόγου δρος Έρης Πετροπούλου - και ευελπιστεί ότι μια ημέρα τα ευρήματά της θα ανοίξουν καινοτόμες οδούς για την αντιμετώπιση της παχυσαρκίας και των νοσημάτων του μεταβολικού συνδρόμου. Την ελπίδα αυτή βέβαια έχουν και εκατομμύρια άνθρωποι με τέτοιου είδους προβλήματα οι οποίοι χρειάζονται διακαώς νέες θεραπείες που θα «σπάνε τα κόκαλα» των νόσων του σύγχρονου κόσμου μας.

Πηγές: Ioanna Mosialou, Steven Shikhel, Jian-Min Liu, Antonio Maurizi, Na Luo, Zhenyan He, Yiru Huang, Haihong Zong, Richard A. Friedman, Jonathan Barasch, Patricia Lanzano, Liyong Deng, Rudolph L. Leibel, Mishaela Rubin, Thomas Nicholas, Wendy Chung, Lori M. Zeltser, Kevin W. Williams, Jeffrey E. Pessin, Stavroula Kousteni. MC4R-dependent suppression of appetite by bone-derived lipocalin 2Nature, 2017; DOI: 10.1038/nature21697 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=868385