Νανο-όπλο κατά της αθηροσκλήρυνσης. Nanoparticle chomps away plaques that cause heart attacks

Μικροσκοπικοί σωλήνες μεταφέρουν στις αρτηρίες φάρμακο-καθαριστικό των αθηρωματικών πλακών. Scientists have invented a nanoparticle that eats away -- from the inside out -- portions of plaques that cause heart attacks. Illustration of atherosclerotic plaque in blood vessel. Credit: © MP / Adobe Stock

Ο δούρειος ίππος ήταν, ως γνωστόν, ο καταλύτης για τη λήξη του Τρωικού Πολέμου υπέρ των Ελλήνων. Αυτό ακριβώς το τέχνασμα χρησιμοποίησαν… πολυμήχανοι επιστήμονες στις ΗΠΑ (μεταξύ των οποίων και ο ελληνικής καταγωγής δρ Παύλος Τσαντίλας) στην προσπάθειά τους να λήξουν έναν άλλον, σύγχρονο αυτή τη φορά, πόλεμο που μετράει εκατομμύρια θύματα παγκοσμίως: πρόκειται για τον πόλεμο με την αθηροσκλήρυνση (ή αθηροσκλήρωση), μια πάθηση των αρτηριών κατά την οποία στα αρτηριακά τοιχώματα σχηματίζονται πλάκες που αποτελούνται από χοληστερόλη καθώς και άλλες ουσίες και προϊόντα του μεταβολισμού των κυττάρων προκαλώντας στένωση και οδηγώντας τελικώς σε καρδιακά και εγκεφαλικά επεισόδια. Οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Στάνφορντ και το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν μετέφεραν μάλιστα τον πόλεμο με τις αθηρωματικές πλάκες στη…  νανοκλίμακα και δημιούργησαν «νανο-δούρειους ίππους» οι οποίοι κλείνουν μέσα τους μια θεραπεία που κάνει τις αρτηρίες… λαμπίκο (όπως τουλάχιστον έχουν μέχρι στιγμής δείξει πειράματα σε ποντίκια).

Η νέα μελέτη σχετικά με τα νανοσωματίδια που υπόσχονται αποτελεσματικότερη αντιμετώπιση της αθηροσκλήρωσης δημοσιεύθηκε στις 27 Ιανουαρίου στην έγκριτη επιθεώρηση «Nature Nanotechnology». Όπως ανέφερε ο ένας εκ των δύο κύριων συγγραφέων της, καθηγητής Αγγειακής Χειρουργικής και Καρδιαγγειακής Ιατρικής του Πανεπιστημίου Στάνφορντ δρ Νίκολας Λίπερ (ο έτερος κύριος συγγραφέας ήταν ο δρ Μπράιαν Σμιθ, αναπληρωτής καθηγητής Βιοϊατρικής Μηχανικής στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν), η αθηροσκλήρυνση αποτελεί έναν από τους μεγαλύτερους «δολοφόνους» σε παγκόσμιο επίπεδο. «Οι διαθέσιμες θεραπείες αντιμετωπίζουν τους παράγοντες κινδύνου της αθηροσκλήρυνσης όπως η υψηλή αρτηριακή πίεση και η υψηλή χοληστερόλη, ωστόσο δεν επιτυγχάνουν να αντιμετωπίσουν τη συσσώρευση νοσούντων κυττάρων και τη φλεγμονή στα αρτηριακά τοιχώματα».

Τα νανοσωματίδια έχουν ένα σημαντικό συγκριτικό πλεονέκτημα σε σχέση με τις υπάρχουσες θεραπείες, σύμφωνα με τον καθηγητή Λίπερ: προσφέρουν «ιατρική ακριβείας». «Χρησιμοποιήσαμε νανοσωλήνες οι οποίοι εντός τους μετέφεραν μια πολύτιμη θεραπεία που συρρικνώνει την αθηρωματική πλάκα χωρίς να επηρεάζει τα υγιή κύτταρα».

Παραπλανητικά σήματα

The dotted line outlines the atherosclerotic artery and the green represents our nanoparticles, which are in the plaque. The red indicates macrophages, which is the cell type that the nanoparticles are stimulating to eat the debris. Credit: Bryan Smith, Michigan State University

Πώς επετεύχθη αυτή η συρρίκνωση; Για να δοθεί απάντηση στο συγκεκριμένο ερώτημα πρέπει να πάμε πίσω και να δούμε τον μηχανισμό που εξαρχής επιτρέπει την εναπόθεση των αθηρωματικών πλακών στα αγγεία. Νοσούντα λοιπόν και ετοιμοθάνατα κύτταρα τα οποία αποτελούν κύρια «συστατικά» των αθηρωματικών πλακών αποστέλλουν ένα σήμα «μη με φας!» προς τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος – ονομάζονται μακροφάγα – που είναι υπεύθυνα για την απομάκρυνση των «σκουπιδιών» από τον οργανισμό. Οι νανοσωλήνες που ανέπτυξε η ομάδα του δρος Σμιθ στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν αναλαμβάνουν τον ρόλο των μεταφορέων μιας φαρμακευτικής ουσίας η οποία μπορεί να «σβήσει» το σήμα «μη με φας!» που στέλνουν τα κύτταρα της αθηρωματικής πλάκας προς τα μακροφάγα.

Έτσι τα μακροφάγα «κουβαλούν» μαζί τους αυτούς τους «νανο-δούρειους ίππους» ταξιδεύοντας προς τη φλεγμονώδη αρτηριακή πλάκα και διεισδύοντας εντός της «τρώνε» (ως οφείλουν) τα νοσούντα και ετοιμοθάνατα κύτταρα που την αποτελούν συρρικνώνοντάς την. «Αυτό που ουσιαστικά πετύχαμε με τη συγκεκριμένη προσέγγιση ήταν να επανενεργοποιήσουμε την ικανότητα των μακροφάγων να αναγνωρίζουν ως νοσούντα τα κύτταρα της αθηρωματικής πλάκας και να τα απομακρύνουν» είπε ο δρ Λίπερ.

Ενθαρρυντικά ευρήματα

Τα σχετικά πειράματα… καθαρισμού διεξήχθησαν σε ποντίκια και, όπως προέκυψε, η νανοθεραπεία κατάφερε να μειώσει την αθηρωματική πλάκα τόσο σε θηλυκά όσο και σε αρσενικά πειραματόζωα που δεν είχαν πολύ σοβαρή αθηρωμάτωση κατά 40%. Σε ποντίκια με πιο προχωρημένη αθηρωμάτωση η συρρίκνωση της πλάκας ήταν της τάξεως του 20%. Και όχι μόνο αυτό: «Το μεγάλο πλεονέκτημα της μεθόδου είναι ότι είναι στοχευμένη, με αποτέλεσμα να επηρεάζει κατά το ελάχιστο δυνατό τα υγιή κύτταρα. Έτσι έχουμε πολύ λιγότερη τοξικότητα εκτός των περιοχών-στόχων και δεν εμφανίζονται παρενέργειες όπως αναιμία και οργανικές βλάβες» σημείωσε ο καθηγητής.

Αυτού του είδους η νανοθεραπεία μπορεί να αποδειχθεί «θησαυρός» και για άλλες νόσους όπως ο καρκίνος, τόνισε ο δρ Λίπερ. «Και αυτό διότι οι όγκοι είναι επίσης πλούσιοι σε μακροφάγα τα οποία θα μπορούσαν να ενεργοποιούνται από τους «δούρειους ίππους» μας ώστε να καταστρέφουν τα καρκινικά κύτταρα».

Ποιο είναι το επόμενο βήμα για την ομάδα, ρωτήσαμε τον καθηγητή. Όπως μας απάντησε, «τα αποτελέσματα που είχαμε στα ποντίκια ήταν άκρως ενθαρρυντικά – η προσέγγιση ήταν αποτελεσματική και καλά ανεκτή -, ωστόσο απαιτούνται τώρα περαιτέρω φαρμακολογικές και τοξικολογικές μελέτες καθώς και μελέτες σε μεγαλύτερα μοντέλα ζώων προτού φθάσουμε σε κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους οι οποίες ελπίζουμε ότι θα ξεκινήσουν μέσα στα επόμενα χρόνια. Απώτερος στόχος μας είναι βέβαια να φθάσουμε κάποια ημέρα σε ευρεία εφαρμογή της νανο-μεθόδου σε ασθενείς». Σημειώνεται ότι οι ερευνητές έχουν ήδη υποβάλει αίτηση για κατοχύρωση ευρεσιτεχνίας της νέας προσέγγισης, η οποία ελπίζεται ότι θα «δαμάσει» το «μαύρο άτι» που ονομάζεται αθηρωμάτωση στο μέλλον.

Η ελληνική συμμετοχή στη μελέτη

Dr. med. univ. Pavlos Tsantilas

Ο δρ Παύλος Τσαντίλας συμμετείχε στη συγκεκριμένη μελέτη ενόσω έκανε το μεταδιδακτορικό του στο εργαστήριο του δρος Λίπερ στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ ενώ σήμερα εργάζεται ως ερευνητής και ειδικευόμενος γιατρός στην Αγγειακή Χειρουργική στο νοσοκομείο Rechts der Isar του Τεχνικού Πανεπιστημίου του Μονάχου. Μισός Έλληνας, όπως μας είπε ο ίδιος (ο πατέρας του είναι από τη Θεσσαλονίκη), γεννήθηκε στο Άουγκσμπουργκ κοντά στο Μόναχο. Η έρευνά του αλλά και η κλινική πρακτική του επικεντρώνονται στις αθηρωματικές πλάκες. «Η ανάπτυξη αλλά και η ρήξη των αθηρωματικών πλακών αποτελούν έναν άκρως πολύπλοκο παθολογικό μηχανισμό. Η ρήξη μιας αθηρωματικής πλάκας οδηγεί σε εγκεφαλικό επεισόδιο ή καρδιακή προσβολή – κύριες αιτίες αναπηρίας και θανάτου παγκοσμίως». Στη διαδικασία της αθηρωμάτωσης προτού επέλθει η ρήξη της πλάκας φαίνεται ότι μπορούν να βάλουν «φρένο» τα νανοσωματίδια, όπως είδε η ερευνητική ομάδα στην οποία συμμετείχε ο ελληνικής καταγωγής ερευνητής. «Τα νανοσωματίδια αποτελούν πολύ εκλεπτυσμένα εργαλεία που επιτρέπουν συγκεκριμένη στόχευση στην περιοχή ενδιαφέροντος. Στη συγκεκριμένη περίπτωση συσσωρεύονται στα μακροφάγα και µε τη σειρά τους τα μακροφάγα συσσωρεύονται στις αθηρωματικές πλάκες. Όπως είδαμε, μπορούν να αποτελέσουν πολύ καλούς μεταφορείς θεραπείας αποκλειστικά στην περιοχή-στόχο επιδρώντας παράλληλα λίγο έως καθόλου στους περιβάλλοντες υγιείς ιστούς. Η προσέγγιση αυτή μπορεί να συμβάλει μαζί με άλλες στην αντιμετώπιση νόσων στις οποίες απαιτείται στοχευμένη θεραπεία».

Πηγές: Alyssa M. Flores, Niloufar Hosseini-Nassab, Kai-Uwe Jarr, Jianqin Ye, Xingjun Zhu, Robert Wirka, Ai Leen Koh, Pavlos Tsantilas, Ying Wang, Vivek Nanda, Yoko Kojima, Yitian Zeng, Mozhgan Lotfi, Robert Sinclair, Irving L. Weissman, Erik Ingelsson, Bryan Ronain Smith, Nicholas J. Leeper. Pro-efferocytic nanoparticles are specifically taken up by lesional macrophages and prevent atherosclerosis. Nature Nanotechnology, 2020; DOI: 10.1038/s41565-019-0619-3 - https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200128114720.htm - https://www.tovima.gr/2020/02/16/science/nano-oplo-kata-tis-athirosklirynsis/

Μυστηριώδης αρχαίος πληθυσμός «φάντασμα» ανακαλύφθηκε στη δυτική Αφρική. West Africans Carry DNA from Mysterious Archaic Hominin

Ένας μυστηριώδης αρχαίος πληθυσμός έζησε στη δυτική Αφρική πριν από περίπου μισό εκατομμύριο χρόνια με τους επιστήμονες να πιστεύουν ότι τα γονίδιά του εξακολουθούν να βρίσκονται στον σύγχρονο άνθρωπο. Four West African populations — Yoruba, Esan, Mende, and Gambian — derive 2 to 19% of their genetic ancestry from a yet-undiscovered species of archaic hominin that diverged before the split of modern humans and the ancestors of Neanderthals and Denisovans, according to new research from the University of California, Los Angeles. Durvasula & Sankararaman provide complementary lines of evidence for archaic introgression into four West African populations. Image credit: Bob Wilder, University at Buffalo.

Σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό «Science Advances», αυτός ο «αρχαϊκός πληθυσμός φάντασμα» φαίνεται ότι παρέκκλινε από τους σύγχρονους ανθρώπους πριν οι Νεάντερταλ να απομακρυνθούν από το οικογενειακό δέντρο.

Ο διαχωρισμός εκτιμάται ότι έγινε 360.000 με 1.000.000 χρόνια πριν, υποστηρίζουν οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, στο Λος Άντζελες. Αυτοί οι αρχαίοι άνθρωποι έκαναν παιδιά με τους προγόνους των σημερινών Αφρικανών, την εποχή που οι Νεάντερνταλ αναπαράγονταν με τους προγόνους των σημερινών Ευρωπαίων, γράφουν οι γενετιστές Arun Durvasula και Sriram Sankararaman.

Το DNA από αυτόν τον αρχαϊκό πληθυσμό αποτελεί το 2% έως 19% της γενετικής καταγωγής των σύγχρονων Δυτικών Αφρικανών, προσθέτουν.

Οι ερευνητές του UCLA επισημαίνουν ότι «ενώ αρκετές μελέτες έχουν αποκαλύψει βαθιά γενεαλογία στους σύγχρονους Αφρικανούς, η φύση της παραμένει ελάχιστα κατανοητή». Αυτό οφείλεται εν μέρει στα φτωχά αρχεία απολιθωμάτων στην Αφρική και στη δυσκολία ανάκτησης του αρχαίου DNA.

Οι επιστήμονες από την UCLA ξεπέρασαν αυτές τις προκλήσεις για να βρουν το «φάντασμα» της ανθρώπινης φυλής εφαρμόζοντας μοντέλα ηλεκτρονικών υπολογιστών πάνω στο σύγχρονο DNA.

Συγκεκριμένα, κατασκεύασαν «χάρτες αρχαϊκών καταβολών» σε τέσσερις πληθυσμούς της Δυτικής Αφρικής που ζουν σε τρεις χώρες: τη Νιγηρία, τη Σιέρρα Λεόνε και τη Γκάμπια.

Exactly what species the 'Ghost people' belonged to is unknown, but humans mated with them around 50,000 years ago, researchers discovered. The ancient species split from the common ancestor of humans, Neanderthals and Denisovans more than half a million years ago.

 Οι ερευνητές σύγκριναν 45 γονιδιώματα των Δυτικών Αφρικανών με τα γονιδιώματα του Νεάτερνταλ και του Ντενισόβαν και έλεγξαν αν υπήρξε αλληλοσύνδεση μεταξύ μιας άγνωστης ανθρωπότητας των οποίων οι πρόγονοι απομακρύνθηκαν από το ανθρώπινο οικογενειακό δέντρο πριν από τους Νεάντερταλ. Τα δεδομένα δείχνουν ότι αυτό μπορεί να εμπεριέχει πολλαπλούς πληθυσμούς.

Ο καθηγητής Τζόελ Άιρις, βιοαρχαιολόγος στο Πανεπιστήμιο John Moores στο Λίβερπουλ, δήλωσε στο CNNi ότι πιθανότατα υπήρχαν πολλοί διαφορετικοί αρχαίοι πληθυσμοί.

«Νομίζω ότι σε κάποια χρονική στιγμή, θα υπήρχαν όλα τα είδη των πληθυσμών, με τα γενετικά τους χαρακτηριστικά να έχουν αρκετές διαφορές», λέει ο καθηγητής. «Όλοι τείνουν να ζευγαρώνουν με όλους, νομίζω ότι στο μέλλον θα βρίσκουμε όλο και περισσότερους από αυτούς τους πληθυσμούς - φάντασμα».

Μετά την εξαγωγή των πρώτων γονιδιωμάτων από τα οστά των ανθρώπων της παλαιολιθικής εποχής, οι επιστήμονες ανακάλυψαν το 2010 ότι οι πρώτοι πρόγονοι των Ευρωπαίων, Ασιατών και Αμερικανών αναπαράγονταν με τους Νεάντερταλ.

Τον περασμένο μήνα, ερευνητές από το Ινστιτούτο Γονιδιωμάτων του πανεπιστημίου Lewis-Sigler του Πρίνστον, δήλωσαν ότι ανίχνευσαν επίσης για πρώτη φορά υπολείμματα από το DNA των Νεάντερνταλ στους Αφρικανούς.

Τα στοιχεία τους έδειξαν ότι ένα κύμα σύγχρονων ανθρώπων έφυγε από την Αφρική για την Ευρώπη πριν από περίπου 200.000 χρόνια και αναμείχθηκαν με τους Νεάντερταλ πριν μεταναστεύσουν πίσω στην Αφρική.

Αμφισβητείται έτσι η ευρέως διαδεδομένη θεωρία «εκτός Αφρικής» για την ανθρώπινη μετανάστευση, γεγονός που σημαίνει ότι οι σύγχρονοι άνθρωποι προέρχονταν από την Αφρική και διασκορπίστηκαν στον υπόλοιπο κόσμο κατά ένα μόνο κύμα πριν από 60.000 έως 80.000 χρόνια.

Πηγές: https://advances.sciencemag.org/content/6/7/eaax5097.full - http://www.sci-news.com/genetics/west-africans-dna-archaic-hominin-08123.html - https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-7997861/New-study-shows-ghost-DNA-modern-day-population-west-Africa.html - https://www.cnn.gr/focus/story/207635/mystiriodis-arxaios-plithysmos-fantasma-anakalyfthike-sti-dytiki-afriki?fbclid=IwAR14LJirCJI2DdStary1kVAklms6ooRbAAugauRfv_PDJnW9oEs8H7ZFfu4

Ο μέσος άνθρωπος στη Γη πετάει φαγητό 527 θερμίδων τη μέρα. We're worse with food waste than we think

Marina Vladimirovna Fedorova, The trash of consumer society. Οι τροφές που χάνονται και πετιούνται, ευθύνονται σχεδόν για το 10% των εκπομπών «αερίων του θερμοκηπίου», σύμφωνα με τον ΟΗΕ. Common estimates for global food waste are too low, according to Dutch researchers, who suggest every person in the world is wasting about 500 calories of food a day. Wasted and lost food accounts for almost 10% of all our greenhouse gas emissions, according to the UN.

Το πρόβλημα της σπατάλης των τροφίμων που καταλήγουν στα σκουπίδια χωρίς να καταναλωθούν, είναι πολύ μεγαλύτερο από τις έως τώρα εκτιμήσεις, υποστηρίζει μια νέα ολλανδική επιστημονική μελέτη. Σύμφωνα με αυτήν ο μέσος άνθρωπος στη Γη πετάει κάθε μέρα φαγητό ισοδύναμο με περίπου 527 θερμίδες. Αν δεν υπήρχε αυτή η σπατάλη, θα μπορούσαν να τραφούν πέντε άνθρωποι, αντί για τέσσερις, από το φαγητό στην κουζίνα ενός μέσου νοικοκυριού.

Η προηγούμενη εκτίμηση από τον Οργανισμό Τροφίμων και Γεωργίας (FAO) των Ηνωμένων Εθνών ήταν ότι κατά μέσο όρο ένας άνθρωπος πετάει καθημερινά φαγητό 214 θερμίδων. Η νέα υπερδιπλάσια ποσότητα των 527 θερμίδων είναι περίπου το ένα πέμπτο των 2.500 θερμίδων που χρειάζεται ένας μέσος άνθρωπος για να διατηρήσει το βάρος του σε φυσιολογικά επίπεδα.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τη Μόνικα βαν ντεν Βέρμα του ολλανδικού Πανεπιστημίου του Βαγκενίγκεν, που ανέλυσαν στοιχεία για τα δύο τρίτα του παγκόσμιου πληθυσμού και έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό PLoS One, σύμφωνα με το BBC και το New Scientist, υπολόγισαν ότι η σπατάλη των τροφίμων αρχίζει όταν οι άνθρωποι ξεπερνούν σε μέση καταναλωτική δαπάνη τα 6,7 δολάρια τη μέρα.

Sparrows feeding on leftovers at a cafe in Germany. GETTY IMAGES

Το 2011 ο FAO είχε εκτιμήσει ότι περίπου το ένα τρίτο των παραγόμενων τροφίμων χάνεται και καταστρέφεται πριν φθάσει στους καταναλωτές ή πετιέται από τους τελευταίους. Η νέα εκτίμηση δείχνει ότι, όσον τουλάχιστον αφορά τα νοικοκυριά, το πρόβλημα είναι πολύ μεγαλύτερο από ό,τι είχε αρχικά εκτιμηθεί.

«Το πρόβλημα είναι πολύ χειρότερο από όσο νομίζουμε. Πρέπει να αφυπνιστούμε. Ελπίζω ότι η μελέτη μας θα χτυπήσει το καμπανάκι. Η αξία της τροφής πέφτει όσο κανείς γίνεται πλουσιότερος. Όσα περισσότερα έχει κανείς για να φάει, τόσο πιθανότερο είναι να τα πετάξει τελικά», δήλωσε η βαν ντεν Μπος.

Πέρα από τις απώλειες πολύτιμων τροφών που θα μπορούσαν να θρέψουν τους φτωχούς, υπάρχουν και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις, αφενός όταν επιβαρύνονται οι χωματερές και αφετέρου επειδή επιδεινώνεται η κλιματική αλλαγή, λόγω της υπερβάλλουσας παραγωγής και διακίνησης τροφίμων. Οι τροφές που χάνονται και πετιούνται, ευθύνονται σχεδόν για το 10% των εκπομπών «αερίων του θερμοκηπίου», σύμφωνα με τον ΟΗΕ.

Πηγές: Consumers discard a lot more food than widely believed: Estimates of global food waste using an energy gap approach and affluence elasticity of food waste. PLoS ONE 15(2): e0228369. doi.org/10.1371/journal.pone.0228369 - https://www.bbc.com/news/science-environment-51450727 - https://www.tovima.gr/2020/02/13/science/o-mesos-anthropos-sti-gi-petaei-fagito-527-thermidon-ti-mera/

Νότια Αμερική: Ανακαλύφθηκαν απολιθώματα γιγάντιας χελώνας. Fossils shed new light on car-sized turtle that once roamed South America

Τα απολιθώματα μιας από τις μεγαλύτερες χελώνες που έζησαν ποτέ στις λίμνες και στα ποτάμια της Γης και είχε μέγεθος αυτοκινήτου, ανακάλυψαν παλαιοντολόγοι στη Νότια Αμερική. The huge extinct freshwater turtle Stupendemys geographicus, that lived in lakes and rivers in northern South America during the Miocene Epoch, is seen in an illustration. Photograph: JA Chirinos/Reuters

Πρόκειται για τη Stupendemys που ζούσε πριν επτά έως 12 εκατομμύρια χρόνια και είχε μήκος τρία έως τέσσερα μέτρα, ενώ ζύγιζε γύρω στους 1,25 τόνους, έχοντας περίπου 100 φορές μεγαλύτερο βάρος από τη σημερινή χελώνα του Αμαζονίου μήκους περίπου μισού μέτρου.

Τα αρσενικά -αλλά όχι τα θηλυκά- ήσαν εξοπλισμένα για μάχη, καθώς έφεραν κέρατα. στο καβούκι τους, κοντά στο λαιμό.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον παλαιοντολόγο Έντγουιν Καδένα του Πανεπιστημίου της Μπογκοτά, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science Advances», ανακάλυψαν τα απολιθώματα στην έρημο Τατακόα της Κολομβίας και στην περιοχή Ουρουμάκο της Βενεζουέλας, σύμφωνα με το πρακτορείο Ρόιτερς και τη βρετανική «Ιντιπέντεντ».

Palaeontologist Rodolfo Sanchez lies alongside a carapace of the giant turtle Stupendemys geographicus, from Urumaco, Venezuela. Photograph: University of Zurich/Edwin Cadena/PA

Η Stupendemys είναι η δεύτερη μεγαλύτερη γνωστή χελώνα μετά τη θαλάσσια Archelon, που έζησε πριν περίπου 70 εκατομμύρια χρόνια, στο τέλος της εποχής των δεινοσαύρων, και έφθανε σε μήκος τα 4,6, μέτρα.

Τα πρώτα λειψά απολιθώματα της Stupendemys είχαν ανακαλυφθεί στη δεκαετία του 1970, αλλά τα νέα απολιθώματα ρίχνουν περισσότερο φως στο προϊστορικό ζώο.

Μεταξύ άλλων, ανακαλύφθηκε ένα καβούκι μήκους 2,4 μέτρων, το μεγαλύτερο κέλυφος χελώνας που έχει ποτέ βρεθεί στον κόσμο. Η χελώνα του γλυκού νερού τρεφόταν με μικρά ζώα, φίδια, ψάρια, μαλάκια, φρούτα, σπόρους κ.α.

Colombian and Venezuelan paleontologists work together during the excavation of the giant turtle Stupendemys geographicus in northern Venezuela. Photograph: Edwin Cadena/Reuters

Η τροπική και βαλτώδης περιοχή όπου ζούσε, εκτός από τις σημερινές Κολομβία και Βενεζουέλα, περιλάμβανε τη Βραζιλία και το Περού, προτού σχηματιστούν οι μεγάλοι ποταμοί Αμαζόνιος και Ορινόκος.

Paleobiologists have discovered exceptional specimens in Venezuela and Colombia of an extinct giant freshwater turtle called Stupendemys. The carapace of this turtle, which is the largest ever known, measured between 2.4 to almost 3 meters. Moreover, the shell of male Stupendemys had horns - a rare feature in turtles. Photo and illustration: Edwin-Alberto Cadena, Universidad del Rosario

Η χελώνα συμβίωνε σε ένα επικίνδυνο περιβάλλον μαζί με άλλους θηρευτές, όπως γιγάντιους κροκόδειλους και αλιγάτορες (κάιμαν) μήκους 12 μέτρων.

Πηγές:  The anatomy, paleobiology and evolutionary relationships of the largest side-necked extinct turtle. Science Advances, 2020 DOI: 10.1126/sciadv.aay4593 - https://www.theguardian.com/science/2020/feb/12/giant-turtle-fossil-south-america-stupendemys-geographicus - https://www.tovima.gr/2020/02/13/science/notia-ameriki-anakalyfthikan-apolithomata-gigantias-xelonas/

Ρομποτική υπερμικροχειρουργική: Με επιτυχία η πρώτη δοκιμή σε ανθρώπους. Steady-handed robot succeeds in super delicate microsurgery

Ολλανδοί γιατροί κατάφεραν να μετακινήσουν λεμφικά αγγεία του στήθους του ασθενούς και να τα ξανασυνδέσουν με αιμοφόρα αγγεία χάρη στο νέο ρομπότ MUSA. Dutch researchers have assisted in the first in-human trials of robot-assisted supermicrosurgery, which can be performed on vessels in the body as small as 0.3 mm wide. The team says that the surgery is generally limited to the precision and stability of a surgeon's hand, and their new robot, named MUSA, was able to assist in surgeries for multiple patients with breast cancer-related lymphedema. The researchers evaluated the patients' recovery at one and three months after their surgery, and found that MUSA was just as successful when compared with its human counterparts. Journal/conference: Nature Communications

Ολλανδοί γιατροί πραγματοποίησαν επιτυχώς την πρώτη κλινική δοκιμή της ρομποτικά υποβοηθούμενης υπερμικροχειρουργικής σε ανθρώπους. Οι πρόοδοι στην τεχνολογία έχουν επιτρέψει να γίνονται από χειρουργούς επεμβάσεις σε αγγεία μέσα στο σώμα με διάμετρο μόλις 0,3 χιλιοστών.

Όμως η επιτυχία της επέμβασης εξαρτάται καθοριστικά από την ακρίβεια και τη σταθερότητα των χεριών του γιατρού.

Surgeons demonstrate how MUSA can be used to complete extremely small surgeries. Nature Communications

Η υπερμικροχειρουργική με τη βοήθεια μιας ρομποτικής πλατφόρμας μπορεί να λύσει αυτό το πρόβλημα, καθώς επιτρέπει την εκτέλεση πιο λεπτών και σταθερών κινήσεων. Το νέο ρομπότ MUSA της εταιρείας MicroSure δοκιμάστηκε για πρώτη φορά σε 20 ασθενείς με καρκίνο του μαστού και λεμφοίδημα, που χωρίστηκαν τυχαία σε δύο ομάδες και υποβλήθηκαν σε επέμβαση είτε από ανθρώπους χειρουργούς είτε με τη βοήθεια του ρομποτικού συστήματος.

Το ρομποτικό σύστημα βοήθησε τους γιατρούς να μετακινήσουν λεμφικά αγγεία του στήθους και να τα ξανασυνδέσουν με αιμοφόρα αγγεία.

Οι επιστήμονες έκαναν αξιολόγηση της επέμβασης από άποψη διάρκειας (16 έως 20 λεπτά) και επιτυχίας, καθώς και της κατάστασης των ασθενών τόσο ένα μήνα όσο και τρεις μήνες μετά την επέμβαση. Διαπιστώθηκε ότι πράγματι είναι εφικτή η χρήση της ρομποτικής υπερμικροχειρουργικής στους ανθρώπους και ότι οδήγησε σε βελτίωση της ποιότητας ζωής των ασθενών.

Οι γιατροί, με επικεφαλής τον Τομ βαν Μούλκεν του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου του Μάαστριχτ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Communications», ανέφεραν ότι μεγαλύτερες κλινικές δοκιμές σε περισσότερους ασθενείς και με τη συμμετοχή περισσότερων χειρουργών θα χρειαστούν, προκειμένου να επιβεβαιωθούν αυτά τα πρώτα θετικά αποτελέσματα, τα οποία είναι πολλά υποσχόμενα για το μέλλον της ρομποτικής υπερμικροχειρουργικής (supermicrosurgery).

Πηγές: https://www.nature.com/articles/s41467-019-14188-w - https://www.inverse.com/innovation/supermicrosurgery - https://www.tovima.gr/2020/02/12/science/rompotiki-ypermikroxeirourgiki-me-epityxia-i-proti-dokimi-se-anthropous/

Ανιχνεύθηκαν νέα μυστηριώδη κοσμικά ραδιοσήματα. Astronomers have found a deep space radio burst that pulses every 16 days

Αυτή η πρόσφατη ανακάλυψη των μυστήριων ραδιοκυμάτων, που στέλνονται σαν μικρές εκρήξεις (Fast Radio Burst), σηματοδοτεί την πρώτη φορά που οι επιστήμονες καταφέρνουν να δουν ένα συγκεκριμένο ρυθμό από ένα από αυτά τα μυστήρια σήματα. A recently discovered fast radio burst turns out to be pulsing on a steady 16-day cycle, marking the first time scientists have been able to see a specific tempo from one of these mysterious signals. Image: NASA / Swift / Aurore Simonnet, Sonoma State University

Οι πρόσφατα ανιχνευθείσες γρήγορες ραδιοφωνικές εκρήξεις (FRB=Fast Radio Burst) προβληματίζουν τους αστρονόμους, καθώς φαίνεται να επαναλαμβάνονται κάθε 16 μέρες, κάτι που εγείρει πολλά ερωτήματα.

Τι είναι τα FRB;

Είναι εξαιρετικά ισχυρές εκπομπές ραδιοσυχνοτήτων που διαρκούν για μόνο μερικά κλάσματα του δευτερολέπτου. Οι πηγές αυτών των εκρήξεων είναι απόλυτα μυστήρια για τους αστρονόμους και από τις εκατοντάδες που έχουν εντοπιστεί μέχρι τώρα, έχουν εντοπιστεί μόνο οι πέντε.

Οποιοδήποτε συμβάν παράγει αυτές τις εκπομπές, παράγει πάνω από δεκάδες χιλιάδες φορές περισσότερη ενέργεια από τον ήλιο. Ενώ τα περισσότερα FRB είναι σήματα που στέλνονται μια φορά, μερικά έχουν ανιχνευθεί πολλές φορές να επαναλαμβάνονται, χωρίς εξήγηση.

Οι επιστήμονες βρίσκονται σε διαμάχη γύρω από υποθέσεις που σχετικά με τις κοσμικές συγκρούσεις και τις αστραπιαίες εκλάμψεις σε άστρα με εξαιρετικά μαγνητισμένα νετρόνια.

Τι γνωρίζουμε για αυτό τα FRB;

Είναι επαναλαμβανόμενες εκρήξεις, που ανιχνεύτηκαν για πρώτη φορά στις 16 Σεπτεμβρίου 2018. Προέρχονται από έναν τεράστιο σπειροειδή γαλαξία στον οποίο δημιουργούνται άστρα, 500 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, πλούσιο σε βαρέα μέταλλα και χαμηλό μαγνητισμό.

Τι νέο υπάρχει εδώ;

Astronomers have pinpointed the source galaxy of the fast radio burst known as FRB 180916.J0158+65 (FRB 180916 for short) — making it the closest known example to us and only the second repeating fast radio burst source to have its location pinpointed in the sky. This image from the 8-m Gemini North telescope shows SDSS J015800.28+654253.0 (center), the host galaxy of FRB 180916 (green circle). Image credit: Gemini Observatory / NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory / AURA.

Μετά από την αρχική ανακάλυψη του τελευταίου FRB, το Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) άρχισε τις παρατηρήσεις για 13 μήνες, εντοπίζοντας 28 επιπλέον εκρήξεις. Οι εκρήξεις συνέβαιναν για 4 μέρες ενώ στη συνέχεια ακολουθούσαν 12 ημέρες «σιωπής», υποδηλώνοντας ότι η πηγή που παράγει το FRB λειτουργεί σε κανονικό κύκλο 16 ημερών. Τα ευρήματα αναφέρθηκαν σε ένα νέο έγγραφο που προστέθηκε πρόσφατα στο arXiv.

Τι σημαίνει αυτό;

An artist's conception of the localization of Fast Radio Burst 180916.J0158+65 to its host galaxy. The host galaxy image is based on real observations using the Gemini-North telescope atop Mauna Kea in Hawaii. The impulsive burst emanating from the galaxy is based on real data recorded using the 100-meter Effelsberg radio telescope in Germany. Credit: Danielle Futselaar (artsource.nl)

Το γεγονός ότι το FRB έχει συνολικό κύκλο 16 ημερών υποδεικνύει ότι η πηγή μπορεί να περιστρέφεται γύρω από ένα μαζικό αντικείμενο κάποιου είδους (όπως η μαύρη τρύπα χαμηλής μάζας) που πιθανώς διεγείρει ή εκλείπει την εκπομπή του σήματος με βάση τη διάρκεια της τροχιάς. Μια ξεχωριστή μελέτη υποδηλώνει ότι το FRB παράγεται από ένα αστέρι νετρονίων σε ένα δυαδικό σύστημα με ένα πολύ πιο μαζικό αστέρι.

Είναι εξωγήινοι;

A consortium of five dozen astronomers reported the discovery of eight new bursts that may lead to an answer. The objects were found with the Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, or CHIME. This unusual-looking radio telescope, about the size of a football field, consists of four metal mesh cylinders — like skateboard half-pipes — that collect and focus incoming radio waves. CHIME is in a sparsely populated, mountainous region of British Columbia about 30 miles north of the U.S. border. Credit: SETI Institute

Σχεδόν σίγουρα όχι. Τα σήματα είναι ένα σημάδι ενεργητικών γεγονότων που βρίσκονται στην ακραία κλίμακα του Κόσμου. Ακόμα και ένα εξαιρετικά ευφυές είδος θα ήταν πολύ απίθανο να παράγει τέτοιες ενέργειες. Και δεν υπάρχει μέχρι στιγμής κανένα ανιχνεύσιμο μοτίβο που να υποδηλώνει ότι υπάρχει κάτι τέτοιο.

Πηγές: B. Marcote et al. A repeating fast radio burst source localized to a nearby spiral galaxy, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-019-1866-z - https://arxiv.org/pdf/2002.01920.pdf - https://www.technologyreview.com/f/615167/astronomers-have-found-a-deep-space-radio-burst-that-pulses-every-16-days/ - https://www.skai.gr/news/technology/nea-mystiria-radiosyxnotita-mas-stelnoun-simata-eksogiinoi

Ένας γαλαξίας διαφορετικός από τους άλλους. Astronomers discover unusual monster galaxy in the very early universe

Ερευνητές ανακάλυψαν έναν αρχαίο γαλαξία η μελέτη του οποίου θα διευρύνει τις γνώσεις τους σχετικά με το πώς «γεννιούνται» και πώς «πεθαίνουν» γαλαξίες του ίδιου είδους. Astronomers have found an unusual monster galaxy that existed about 12 billion years ago, when the universe was only 1.8 billion years old. Dubbed XMM-2599, the galaxy formed stars at a high rate and then died. An artist’s impression of what an ancient star-forming galaxy would look like in visible light. Image credit: NRAO / AUI / NSF / B. Saxton.

Έναν ασυνήθιστο γαλαξία πλούσιο σε αστέρες πλην όμως ανενεργό ανακάλυψαν αμερικανοί επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια. Τα αποτελέσματα των ερευνητών, τα οποία δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στην επιστημονική επιθεώρηση «The Astrophysical Journal», καταδεικνύουν ότι ο γαλαξίας αυτός σχηματίστηκε πριν από 12 δισεκατομμύρια χρόνια.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, ο γαλαξίας αυτός παρουσιάζει μία ιδιομορφία: Παρόλο που είναι πλούσιος σε αστέρες, έχοντας μάζα όσο 300 δισεκατομμύρια ήλιοι, δεν παράγει νέα ουράνια σώματα, κάτι το οποίο είναι ασυνήθιστο για γαλαξίες με τόσο μεγάλη μάζα. Σύμφωνα με τις μετρήσεις των επιστημόνων, ο γαλαξίας σχηματίστηκε όταν το Σύμπαν είχε ηλικία μόλις 1,2 δισεκατομμυρίων ετών. Ωστόσο, παραμένει άγνωστος ο λόγος για τον οποίο ο εν λόγω γαλαξίας σταμάτησε να σχηματίζει ουράνια σώματα. «Πολύ λίγοι γαλαξίες έχουν σταματήσει να σχηματίζουν αστέρια, κι από αυτούς κανείς δεν έχει τη μάζα του γαλαξία που εντοπίσαμε», σημείωσε σε σχετικές του δηλώσεις ο καθηγητής αστρονομίας Τζίλιαν Γουίλσον από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, συμπληρώνοντας ότι «η ανακάλυψη αυτού του γαλαξία θέτει σε αμφισβήτηση τα υπάρχοντα μοντέλα, αφού παρόλο που αυτά προβλέπουν την ύπαρξη ανενεργών γαλαξιών, αυτοί αναμενόταν να έχουν μάζα σημαντικά μικρότερη από αυτή του γαλαξία που ανακαλύψαμε».

Astronomers using the Multi-Object Spectrograph for Infrared Exploration (MOSFIRE) at the W. M. Keck Observatory have discovered an ultramassive galaxy 12 billion light-years away from Earth. The unusual galaxy, named XMM-2599, formed stars at a very high rate and then died; why it suddenly stopped forming stars is unclear. W. M. Keck Observatory. Credit: © Daniel Gillies / Adobe Stock

Σύμφωνα με τις παρατηρήσεις των ερευνητών, οι οποίες πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια υπέρυθρης ακτινοβολίας, στο απόγειο της δραστηριότητάς του o συγκεκριμένος γαλαξίας σχημάτιζε πάνω από 1000 ουράνια σώματα κάθε χρόνο, τη στιγμή που, παραδείγματος χάριν, ο «Milky Way», ο γαλαξίας δηλαδή στον οποίο ανήκει η Γη, σχηματίζει περίπου τέσσερα αστέρια ετησίως. «Ο γαλαξίας ο οποίος εντοπίσαμε ενδέχεται να είναι μέρος ενός πλήθους γαλαξιών οι οποίοι  κατά τα πρώτα χρόνια του Σύμπαντος σχημάτιζαν πολύ μεγάλο αριθμό ουράνιων σωμάτων» σημείωσε σε σχετικές δηλώσεις του ο καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Ταφτς Ντανίλο Μερτσεζίνι.

Οι ερευνητές τώρα προσανατολίζονται στην περαιτέρω μελέτη του συγκεκριμένου γαλαξία ώστε να κατανοήσουν καλύτερα με ποιον τρόπο  σχηματίζονται και «πεθαίνουν» οι γαλαξίες πολύ μεγάλης μάζας.

Πηγές:  An Extremely Massive Quiescent Galaxy at z = 3.493: Evidence of Insufficiently Rapid Quenching Mechanisms in Theoretical Models. The Astrophysical Journal, 2020; 890 (1): L1 DOI: 10.3847/2041-8213/ab5b9f - http://www.sci-news.com/astronomy/extremely-massive-quiescent-galaxy-early-universe-08091.html - https://www.tovima.gr/2020/02/10/science/enas-galaksias-diaforetikos-apo-tous-allous/