Δευτέρα, 2 Ιουλίου 2018

Τα άγνωστα πανάρχαια ελάφια της Νοτίου Αμερικής. Paleontologists Discover Two New Hoofed Mammals from Miocene Epoch

Ανακαλύφθηκαν δύο άγνωστα είδη θηλαστικών που ζούσαν στην Βολιβία πριν από 13 εκ. έτη. Καλλιτεχνική απεικόνιση των δύο αρχαίων θηλαστικών που έμοιαζαν με ελάφια. An international team of paleontologists has identified two new species of ancient mammals that lived about 13 million years ago (middle Miocene epoch) in what is now Bolivia. Theosodon arozquetai (left) and Llullataruca shockeyi. Image credit: Velizar Simeonovski

Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου Case Western University στις ΗΠΑ ανακάλυψαν σε μια περιοχή της Βολιβίας τα απολιθώματα δύο άγνωστων θηλαστικών ειδών που ζούσαν πριν από 13 εκ. έτη. Τα ζώα αυτά είχαν οπλές έμοιαζαν με ελάφια και έλαβαν την επιστημονική ονομασία Theosodon arozquetai και Llullataruca shockeyi αντίστοιχα.

Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Journal of Vertebrate Paleontology» και θεωρείται σημαντική όχι μόνο επειδή πρόκειται για άγνωστα είδη αλλά επειδή η ανακάλυψη αρχαίων εξαφανισμένων σήμερα ειδών στις τροπικές περιοχές είναι αρκετά σπάνια.  Όχι βέβαια επειδή δεν ζούσαν εκεί ζώα, το αντίθετο, αλλά επειδή οι τροπικές περιοχές είναι οι πλέον δύσκολες περιοχές παλαιοντολογικής εξερεύνησης και εντοπισμού απολιθωμάτων.

«Η μελέτη απολιθωμάτων από την Βολιβία που είναι μια περιοχή που έχει υπάρξει πολύ μικρή εξερευνητική δραστηριότητα μας επιτρέπει να μελετήσουν την βιοποικιλότητα της περιοχής στο πέρας των αιώνων και να μάθουμε νέα στοιχεία για την ιστορία των θηλαστικών στην Νότιο Αμερική» αναφέρει ο βιολόγος Ντάριν Κροφτ, που ήταν ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.



Το μεγαλύτερο «γηροκομείο» του Γαλαξία. Hubble Captures Cluster of Aging Stars

Εντοπίστηκε αστρικό σμήνος που περιέχει χιλιάδες άστρα ηλικίας δέκα δισ. ετών. This rich and dense smattering of stars is a massive globular cluster, a gravitationally bound collection of stars that orbits the Milky Way. Globular clusters are denser and more spherical than open star clusters like the famous Pleiades. They typically contain hundreds of thousands of stars that are thought to have formed at roughly the same time. Studies have shown that this globular cluster, named NGC 6139, is home to an aging population of stars. Most globular clusters orbiting the Milky Way are estimated to be over 10 billion years old; as a result, they contain some of the oldest stars in our galaxy, formed very early in the galaxy’s history. However, their role in galactic evolution is still a matter of study. This cluster is seen roughly in the direction of the center of the Milky Way, in the constellation of Scorpius (the Scorpion). This constellation is a goldmine of fascinating astronomical objects. Hubble has set its sights on Scorpius many times to observe objects such as the Butterfly Nebula, surprising binary star systems, and other dazzling globular clusters. Image Credit: ESA (European Space Agency)/Hubble & NASA

Ο γαλαξίας μας είναι ένας από τους αρχαιότερους στο Σύμπαν αφού υπολογίζεται ότι δημιουργήθηκε περίπου 500 εκ. έτη μετά την Μεγάλη Έκρηξη ενώ κάποιες μελέτες αναφέρουν ότι σχηματίστηκε μόλις 200 εκ. μετά την γέννηση του Κόσμου και αν δεν είναι ο πρώτος είναι σίγουρα από τους πρώτους γαλαξίες που έκαναν την εμφάνιση τους.

Παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble επιβεβαιώνουν αυτές τις εκτιμήσεις. Το Hubble εντόπισε και κατέγραψε εικόνες από ένα σφαιρωτό αστρικό σμήνος, το NGC 6139, που βρίσκεται στον αστερισμό του Σκορπιού σε απόσταση δέκα χιλιάδες ετών φωτός από το κέντρο του γαλαξία μας. Τα σφαιρωτά σμήνη αποτελούνται συνήθως από εκατοντάδες χιλιάδες άστρα τα οποία γεννήθηκαν την ίδια χρονική περίοδο.

Ομάδα ειδικών με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Μασαχουσέτης Amherst μελέτησαν τις εικόνες και τα δεδομένα από τις παρατηρήσεις του Hubble και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι στο NGC 6139 υπάρχουν εκατοντάδες χιλιάδες άστρα τα οποία έχουν ηλικία άνω των δέκα δισ. ετών. Αν η εκτίμηση αυτή είναι σωστή τότε έχουμε να κάνουμε με το μεγαλύτερο… αστρικό γηροκομείο του γαλαξία μας.

Τα σφαιρωτά σμήνη

The central region of the globular star cluster NGC 3201, as viewed by Hubble. The black hole is in orbit with the star marked by the blue circle. Image Credit: NASA/ESA

Με τον όρο σφαιρωτό σμήνος (ή σφαιρωτό αστρικό σμήνος) οι αστρονόμοι περιγράφουν μία σχετικώς πυκνή συγκέντρωση αστέρων με σφαιρικό ή σχεδόν σφαιρικό σχήμα, που περιφέρονται γύρω από το κέντρο ενός γαλαξία ως δορυφόροι του. Οι αστέρες που αποτελούν τα σφαιρωτά σμήνη είναι ισχυρώς δεσμευμένοι από τη βαρύτητα του κάθε σμήνους, γεγονός που δίνει στα σμήνη αυτά το σφαιρικό τους σχήμα. Η μελέτη των σφαιρωτών αστρικών σμηνών είναι εξαιρετικά σημαντική για να συνθέσουν οι επιστήμονες το παζλ των κοσμικών διεργασιών που οδήγησαν στη μαζική παραγωγή άστρων στο πρώιμο Σύμπαν, η οποία σηματοδότησε τη δημιουργία των γαλαξιών. Μέχρι σήμερα δεν έχουμε στην διάθεση μας πολλά στοιχεία για τα σφαιρωτά σμήνη. Έτσι οι παρατήσεις στο NGC 6139 αναμένεται να προσφέρουν σημαντικές πληροφορίες αφού μάλιστα πρόκειται για ένα πανάρχαιο σμήνος.





Επιστήμονες ανέπτυξαν συνθετικά κύτταρα Τ «κατ' εικόνα» των ανθρώπινων. Researchers develop synthetic T cells that mimic form, function of human version

Νέο επίτευγμα. UCLA scientists developed artificial T cells that, like natural T cells, can deform to squeeze between tiny gaps in the body, as shown in this schematic. Discovery could be a step toward developing treatments for cancer and autoimmune diseases. Credit: Fatemeh Majedi

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Λος Αντζελες (UCLA) ανέπτυξαν συνθετικά Τ λεμφοκύτταρα ή Τ κύτταρα όπως ονομάζονται τα οποία είναι φτιαγμένα «κατ’εικόνα και καθ’ομοίωσιν» των πραγματικών ανθρώπινων Τ κυττάρων.

Το νέο επίτευγμα που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Advanced Materials» εκτιμάται ότι θα οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικές θεραπείες για τον καρκίνο και τα αυτοάνοσα νοσήματα καθώς και σε καλύτερη κατανόηση της συμπεριφοράς των ανθρώπινων ανοσοκυττάρων. Οι επιστήμονες από το UCLA κατάφεραν να αναπαραγάγουν στο εργαστήριο το σχήμα, το μέγεθος αλλά και την ευελιξία των Τ κυττάρων, χαρακτηριστικά που επιτρέπουν στα τεχνητά κύτταρα να φέρνουν εις πέρας τις βασικές λειτουργίες τους που αφορούν τη στόχευση και την καταπολέμηση των λοιμώξεων.

«Η πολύπλοκη δομή των Τ κυττάρων και η πολυλειτουργική φύση τους είχε καταστήσει μέχρι σήμερα άκρως δύσκολη την ‘αντιγραφή’ τους στο εργαστήριο» ανέφερε ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Αλιρεζά Μοσαβερίνια, επίκουρος καθηγητής Προσθοδοντικής στην Οδοντιατρική Σχολή του UCLA και προσέθεσε ότι «τώρα πια μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε συνθετικά Τ κύτταρα για να αναπτύξουμε πιο αποτελεσματικά ‘οχήματα μεταφοράς’ φαρμάκων αλλά και για να κατανοήσουμε καλύτερα τη συμπεριφορά των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος».

Τα «ευλύγιστα» κύτταρα-κλειδιά του ανοσοποιητικού

Τα φυσικά Τ κύτταρα είναι πολύ δύσκολο να χρησιμοποιηθούν στην έρευνα καθώς είναι άκρως «εύθραυστα» - όταν εξαχθούν από τον οργανισμό του ανθρώπου όσο και άλλων ζώων επιβιώνουν για λίγες μόνο ημέρες. Πρόκειται για κύτταρα που κατέχουν ρόλο-«κλειδί» στο ανοσοποιητικό σύστημα. Ενεργοποιούνται όταν ένας λοιμογόνος παράγοντας εισέλθει στον οργανισμό και ταξιδεύουν στην κυκλοφορία του αίματος προκειμένου να φθάσουν στην εκάστοτε «πληγείσα» περιοχή. Καθώς χρειάζεται να περνούν μέσα από πολύ μικρά κενά έχουν την ικανότητα να αλλάζουν σχήμα και μέγεθος – μπορούν να φθάσουν στο ¼ του αρχικού τους μεγέθους. Μπορούν επίσης να αυξηθούν στο μέγεθος σχεδόν κατά τρεις φορές, γεγονός που τα βοηθά να πολεμούν τα αντιγόνα που επιτίθενται στο ανοσοποιητικό σύστημα.

Μέχρι πρόσφατα οι ειδικοί στην εμβιομηχανική δεν είχαν καταφέρει να μιμηθούν όλες αυτές τις ιδιότητες των ανθρώπινων Τ κυττάρων σε εργαστηριακές συνθήκες. Αυτό επέτυχαν τώρα οι ειδικοί του UCLA.

Βήμα-βήμα το επίτευγμα

Με ποιον τρόπο; Η ομάδα χρησιμοποίησε ένα μικροροϊκό σύστημα (η μικροροϊκή επικεντρώνεται στη συμπεριφορά, στον έλεγχο και στη διαχείριση των υγρών, σε κλίμακα μικρότερη του χιλιοστού). Οι επιστήμονες συνδύασαν δύο διαφορετικά διαλύματα – ορυκτέλαιο και ένα αλγινικό βιοπολυμερές. Όταν τα δύο αυτά υγρά ενώνονται δημιουργούν μικροσωματίδια αλγινικού οξέος τα οποία μιμούνται το σχήμα και τη δομή των φυσικών Τ κυττάρων. Στη συνέχεια οι ερευνητές συνέλεξαν τα μικροσωματίδια από ένα «μπάνιο» ιόντων ασβεστίου και τους χάρισαν ελαστικότητα αλλάζοντας τη συγκέντρωση των ιόντων ασβεστίου στο «μπάνιο».

Αφού τα τεχνητά Τ κύτταρα είχαν λάβει τις σωστές φυσικές ιδιότητες ήταν απαραίτητο να λάβουν και τις απαραίτητες βιολογικές ιδιότητες – να αποκτήσουν τα χαρακτηριστικά εκείνα που επιτρέπουν στα φυσικά Τ κύτταρα να πολεμούν τις λοιμώξεις, να διεισδύουν στους ανθρώπινους ιστούς και να εκλύουν τα κατάλληλα σήματα ώστε να ρυθμίζουν τις φλεγμονές. Για να επιτευχθεί αυτό οι επιστήμονες κάλυψαν τα Τ κύτταρα του εργαστηρίου με φωσφολιπίδια έτσι ώστε το εξωτερικό τους μέρος να μοιάζει με τις ανθρώπινες κυτταρικές μεμβράνες. Τέλος μέσω μιας ειδικής χημικής διαδικασίας συνέδεσαν τα κύτταρα με ειδικά σωματίδια τα οποία ενεργοποιούν τα Τ κύτταρα ώστε να επιτίθενται στις λοιμώξεις αλλά και στα καρκινικά κύτταρα.

Άνοιξε ο δρόμος για δημιουργία πολλών κυτταρικών τύπων

Σύμφωνα με τον καθηγητή Μοσαβερίνια τώρα που η διαδικασία αυτή κατέστη εφικτή, άλλες ομάδες μπορούν να την ακολουθήσουν για να δημιουργήσουν πολλούς τύπους τεχνητών κυττάρων, όπως φυσικά φονικά κύτταρα και μικροφάγα κύτταρα, για έρευνα σε συγκεκριμένες νόσους αλλά και για την ανάπτυξη θεραπειών. Μελλοντικά η προσέγγιση μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη μιας μεγάλης βάσης δεδομένων που θα περιέχει πολλά είδη συνθετικών κυττάρων τα οποία θα μιμούνται τα αντίστοιχα ανθρώπινα κύτταρα.

Πηγές: Mohammad Mahdi Hasani-Sadrabadi et al. Biomimicry Model: Mechanobiological Mimicry of Helper T Lymphocytes to Evaluate Cell-Biomaterials Crosstalk (Adv. Mater. 23/2018), Advanced Materials (2018). DOI: 10.1002/adma.201870159 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=997585