Eksperci zdrowia publicznego nie mają wątpliwości - turniej tej skali to unikatowy test dla systemów epidemiologicznych, które muszą reagować na dynamiczne przemieszczanie się ludzi i potencjalne zagrożenia zdrowotne. Służby sanitarne przygotowują się więc na różne scenariusze, wykorzystując szeroki wachlarz narzędzi monitoringu - analizowane będą m.in. dane ze szpitali, wyniki badań ścieków, a nawet aktywność w mediach społecznościowych.

W Stanach Zjednoczonych uruchomiono specjalne centrum analityczne, które publikuje codzienne raporty dotyczące trendów epidemiologicznych w miastach-gospodarzach i miejscach pobytu drużyn. Celem jest jak najszybsze wykrywanie potencjalnych ognisk chorób i ostrzeganie lokalnych służb medycznych.

A największe obawy budzi odra, czyli jedna z najbardziej zakaźnych chorób na świecie. W 2026 roku liczba przypadków w Ameryce Północnej wyraźnie wzrosła, a pojedynczy zakażony może zarazić nawet kilkanaście osób. Problemem jest również fakt, że choroba może być przenoszona jeszcze przed wystąpieniem charakterystycznych objawów, co znacząco utrudnia jej kontrolę w zatłoczonych przestrzeniach, jak stadiony, lotniska czy transport publiczny.

Oprócz odry eksperci zwracają uwagę na inne infekcje przenoszone drogą kropelkową, w tym grypę i COVID-19. Duże skupiska ludzi mogą sprzyjać szybkiemu rozprzestrzenianiu się tych chorób, zwłaszcza w zamkniętych przestrzeniach. Na liście monitorowanych zagrożeń znajdują się również norowirusy powodujące zatrucia pokarmowe oraz wirusowe zapalenie wątroby typu A.

W południowych regionach USA i Meksyku dodatkowym wyzwaniem są choroby przenoszone przez komary, jak denga czy chikungunya - wraz z napływem turystów rośnie także ryzyko zawleczenia innych infekcji z różnych części świata. Eksperci zwracają również uwagę, że choć scenariusze takie jak pojawienie się Eboli budzą największe emocje, ich prawdopodobieństwo jest niskie - znacznie bardziej realne są mniej spektakularne, ale powszechne infekcje.

Służby zdrowia już teraz działają na granicy możliwości, mierząc się z innymi zagrożeniami epidemiologicznymi na świecie. Mundial dodatkowo zwiększa to obciążenie systemu, który musi jednocześnie monitorować sytuację i reagować na ewentualne ogniska chorób. Na szczęście historia pokazuje, że choć duże imprezy sportowe mogą sprzyjać rozprzestrzenianiu się patogenów, rzadko prowadzą do dużych epidemii.

Kluczowe znaczenie ma jednak szybkie wykrywanie zagrożeń i skuteczna koordynacja działań. Eksperci podkreślają, że dużą rolę odgrywają tu sami uczestnicy wydarzenia - zalecają aktualizację szczepień, zachowanie podstawowych zasad higieny oraz ostrożność w przypadku objawów choroby.

Nowa metoda została opisana na łamach czasopisma naukowego "npj Digital Medicine", skąd dowiadujemy się, że w testach obejmujących 224 osoby system poprawnie wykrywał niski poziom hemoglobiny w ponad 80 proc. przypadków. Choć rozwiązanie nie zastąpi jeszcze klasycznych badań krwi, naukowcy widzą w nim ogromny potencjał jako szybkie narzędzie przesiewowe.

Technologia wykorzystuje kamerę mikroskopową rejestrującą krótkie filmy białka oka w powiększeniu 50x. Następnie specjalne oprogramowanie usuwa mrugnięcia, ruchy oka i zmiany oświetlenia, tworząc wyraźny obraz naczyń krwionośnych.

Kluczową rolę odgrywa tutaj sztuczna inteligencja o nazwie VesselNet. Model został wytrenowany na tysiącach obrazów naczyń połączonych z wynikami badań laboratoryjnych. AI analizuje przepływ krwi w oku i na tej podstawie przewiduje poziom hemoglobiny oraz liczbę czerwonych krwinek.

Co ciekawe, naukowcy zdecydowali się badać przednią część oka, a nie siatkówkę. Dzięki temu w przyszłości system mógłby działać nawet przy użyciu smartfona, bez konieczności korzystania z kosztownych kamer okulistycznych.

Eksperci podkreślają jednak, że technologia wciąż wymaga dopracowania. Obecna skuteczność jest porównywalna z istniejącymi bezinwazyjnymi urządzeniami do pomiaru hemoglobiny, ale nadal niewystarczająca do podejmowania poważnych decyzji medycznych, jak transfuzje czy dobór leków.

Problemem mogą być także choroby oczu, np. zapalenie spojówek czy zespół suchego oka, które wpływają na wygląd naczyń krwionośnych i mogą zaburzać wyniki pomiarów. Dodatkowo uzyskanie odpowiednio ostrego obrazu wymaga precyzyjnego ustawienia pacjenta i sprzętu.

Mimo ograniczeń badacze widzą ogromny potencjał tej technologii. System mógłby pomóc w monitorowaniu pacjentów onkologicznych, osób dializowanych czy dzieci, u których częste pobieranie krwi bywa problematyczne. Szczególnie ważne może to być w biedniejszych regionach świata, gdzie dostęp do laboratoriów jest ograniczony. Dlatego zespół planuje teraz rozszerzyć badania na większe i bardziej zróżnicowane grupy pacjentów.

Prosty test z moczu może pomóc szybciej wykrywać ryzyko autyzmu u dzieci. Naukowcy opracowali nową metodę przesiewowego wykrywania zaburzeń ze spektrum autyzmu u najmłodszych. Test bazuje na analizie próbki moczu i sprawdza obecność charakterystycznych metabolitów - niewielkich cząsteczek powstających w wyniku działania bakterii jelitowych. Rozwiązanie to, zdaniem badaczy, mogłoby przyśpieszyć kierowanie dzieci na specjalistyczną diagnostykę i umożliwić wcześniejsze rozpoczęcie wsparcia terapeutycznego.

Zespół z Uniwersytetu Stanowego Arizony przeanalizował próbki moczu dzieci w wieku od 2 do 11 lat. Badanie skupiało się na 17 metabolitach wytwarzanych przez mikroorganizmy jelitowe. Okazało się, że u dzieci ze spektrum autyzmu poziomy części tych substancji różniły się od wyników obserwowanych u dzieci rozwijających się typowo.

Stworzono system klasyfikacji nazwany MDM (Microbially-Derived Metabolite System), który przyznaje wynik na podstawie liczby metabolitów w moczu dziecka przekraczających zakres referencyjny.

- Odkryliśmy, że 80-90 proc. dzieci z autyzmem ma wyjątkowo wysoki poziom jednego lub więcej metabolitów pochodzenia mikrobiologicznego - powiedziała Christina Flynn, autorka badania. - Wyniki tego testu pozwolą ustalić, które małe dzieci są szczególnie narażone na zdiagnozowanie autyzmu, a także pomogą w doborze odpowiedniego leczenia dla dzieci, u których choroba została już zdiagnozowana, aby umożliwić im jak najlepsze funkcjonowanie w życiu.

Test moczu wykazał obiecującą dokładność z 90 proc. czułością i pełną swoistością w badanej grupie. Oznacza to, że poprawnie zidentyfikował 90 proc. dzieci z autyzmem i nie przypisywał błędnie zaburzenia dzieciom bez diagnozy.

W badaniu wzięło udział poniżej 100 osób, więc wyniki wymagają potwierdzenia na większych i bardziej zróżnicowanych grupach uczestników.

Wykorzystując zaawansowane techniki badawcze, zespół zmierzył stężenie metabolitów pochodzenia mikrobiologicznego u 52 dzieci ze zdiagnozowanymi zaburzeniami ze spektrum autyzmu oraz u 47 dzieci rozwijających się prawidłowo w wieku od 2 do 11 lat. Okazało się, że prawie wszystkie dzieci z autyzmem miały co najmniej jeden poziom metabolitu wyższy niż najwyższy obserwowany w grupie kontrolnej. Niektóre z wykrytych metabolitów odgrywają ważną wolę w regulacji emocji - m.in. serotonina czy dopamina.

- To dwa kluczowe neuroprzekaźniki, które wpływają na nastrój, funkcje poznawcze i pamięć. Mogą wyjaśniać wiele objawów i objawów współwystępujących u dzieci z autyzmem - ich komunikację społeczną, lęk, depresję i koncentrację - powiedział profesor James Adams, autor korespondencyjny badania.

Według specjalistów obniżenie poziomu tych metabolitów mogłoby pomóc dzieciom prowadzić zdrowsze i szczęśliwsze życie. Jednocześnie przypominają, że badanie moczu nie stanowi samodzielnej diagnozy, a pokazuje jedynie zależność, która wymaga dalszych badań. Zanim badanie wejdzie w życie, konieczne będzie potwierdzenie jego skuteczności w kolejnych analizach.

Naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge wykorzystali sztuczną inteligencję do opracowania nowego typu szczepionki. Ich nadrzędnym celem jest ochrona przed szeroką gamą wirusów i zapobieganie przyszłym pandemiom. Badacze podkreślają, że to pierwszy przypadek w historii, kiedy kluczowy element szczepionki został w całości zaprojektowany przez AI, a następnie przetestowany na ludziach.

Tradycyjne szczepionki przygotowuje się w oparciu o aktualnie krążący szczep danego wirusa. Ponieważ jednak część patogenów niezwykle szybko mutuje i zmienia swój wygląd, dotychczasowe preparaty - takie jak te na COVID-19 czy grypę sezonową - szybko tracą aktualność i wymagają regularnego odświeżania. "Zawsze jesteśmy w tyle" - wyjaśnia prof. Jonathan Heeney z Laboratorium Zoonotyki Wirusowej i DIOSynVax w Cambridge, jeden z autorów badania. "Ale staramy się wyprzedzić bieg wydarzeń" - dodaje.

Przy tworzeniu nowej szczepionki, zamiast bazować na jednym szczepie, naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge zebrali znane kody genetyczne z różnych koronawirusów, zarejestrowanych przez programy monitorujące potencjalne zagrożenia odzwierzęce (zoonotyczne). Dane te przeanalizowała sztuczna inteligencja, która na ich podstawie zaprojektowała wspomniany "superantygen".

Antygeny (generatory przeciwciał) to kluczowe składniki szczepionek, które uczą nasz układ odpornościowy rozpoznawania i atakowania intruzów. Nowy, wygenerowany komputerowo komponent ma trenować odporność tak, by chroniła nas przed całą rodziną wirusów - nawet jeśli zmutują albo przeskoczą ze zwierząt na ludzi.

Omawiany preparat o nazwie pEVAC-PS powstał przy użyciu technologii DIOSynVax (Digitally Immune Optimised Synthetic Vaccine) i ma formę szczepionki DNA. Aby ułatwić jej dystrybucję w regionach o ograniczonych zasobach, zadbano o stabilność termiczną oraz bezigłowe, śródskórne podawanie za pomocą urządzenia PharmaJet Tropis.

Potencjał tego rozwiązania zaskakuje nawet samych jego twórców. "Chodzi o stworzenie szczepionek, które chronią nas nie tylko przed dzisiejszymi wirusami, ale także przed tym, co może wywołać następną epidemię lub chorobę. To fundamentalna zmiana tego, jak przygotowujemy się na pandemie" - tłumaczy prof. Heeney.

W badaniu klinicznym fazy I (typu open-label z eskalacją dawki), które przeprowadzono między grudniem 2021 a wrześniem 2023 r., wzięło udział 39 zdrowych ochotników w wieku 18-50 lat. Wszyscy uczestnicy otrzymali wcześniej 2 lub 3 dawki tradycyjnej szczepionki przeciw COVID-19. Podzielono ich na grupy otrzymujące dawki od 0,2 mg do 1,2 mg w dwóch podaniach bezigłowych (w dniu 0 i 28).

Głównym celem testów, których wyniki opublikowano w czerwcowym wydaniu czasopisma naukowego "Journal of Infection", było sprawdzenie bezpieczeństwa preparatu pEVAC-PS. Wyniki te pokazały, że szczepionka była dobrze tolerowana w każdej z dawek i nie wywołała istotnych obaw dotyczących bezpieczeństwa.

Jeśli chodzi o wpływ na układ odpornościowy (immunogenność), badacze opisali go jako "skromny". Wpływ na interpretację tych wyników miały jednak wysokie wyjściowe poziomy przeciwciał u uczestników oraz trwające w trakcie rekrutacji fale zakażeń wariantem Omicron, co wprowadziło nieuniknione zniekształcenia (ang. immune bias). Mimo to uczestnicy wykształcili mierzalną odpowiedź odpornościową na zakodowane w szczepionce, ewolucyjnie konserwatywne epitopy sarbekowirusa.Innymi słowy układ immunologiczny badanych nauczył się prawidłowo rozpoznawać te części wirusa, które nie zmieniają się podczas mutacji i są wspólne dla całej rodziny koronawirusów.

"Ta technologia radzi sobie o niebo lepiej z projektowaniem szczepionek na potencjalne pandemie, kiedy wirusy się zmieniają" - ocenia prof. Saul Faust z Uniwersytetu w Southampton, jeden z autorów badania.

Sztuczna inteligencja w medycynie - wliczając w to wirusologię i farmakologię - jest już ogólnie przyjętym "partnerem badawczym", czego dowodzą liczne przykłady udanych, działających wdrożeń. Jak przewidują eksperci, jej rola będzie nadal rosnąć. Prof. Andy Pollard, dyrektor Oxford Vaccine Group, prognozuje, że AI stanie się "game changerem", który pozwoli przewidywać reakcje obronne organizmu, przyspieszy prace nad preparatami i ostatecznie "będzie ratować życia".

Z optymizmem w przyszłość patrzy również prof. Marian Knight z National Institute for Health and Care Research (NIHR), według którego "ten wyjątkowy sukces testów zaprojektowanego przez sztuczną inteligencję 'superantygenu' stanowi przełomowy skok naprzód w stronę zdolności do dostarczania szerokiej, trwałej ochrony przed wirusami".

Prace nad uniwersalną szczepionką przeciw koronawirusom są jednak wciąż na wczesnym etapie. Co dalej? Naukowcy z Cambridge planują kolejne badanie z udziałem ok. 200 osób, które ma dokładniej wykazać, jak preparat stymuluje system immunologiczny.

Równolegle zespół prowadzi już badania na zwierzętach nad uniwersalną szczepionką przeciw grypie sezonowej, której nie trzeba by było powtarzać co roku, a także nad szczepionką przeciw ptasiej grypie H5N1, na wypadek gdyby wirus ten zaczął wywoływać pandemię u ludzi.

Źródła:

Zaledwie pięć minut umiarkowanego ruchu dziennie może realnie zmniejszyć ryzyko przedwczesnej śmierci. W skali populacji oznacza to potencjalnie miliony uratowanych istnień, a wszystko dzięki zmianie, którą można wprowadzić od ręki.

Wnioski pochodzą z szerokiej analizy obejmującej około 150 tys. dorosłych z Europy i Ameryki Północnej. Naukowcy sprawdzali, jak niewielkie różnice w codziennej aktywności przekładają się na zdrowie i długość życia.

Efekt okazał się wyraźny i niezwykle zaskakujący, bo już kilka minut aktywności dziennie, jak szybki spacer, wejście po schodach czy jazda na rowerze, wiązało się ze znaczącym spadkiem ryzyka zgonu w młodszym wieku.

Badanie wpisuje się w coraz silniejszy trend w naukach o zdrowiu, tj. odejście od myślenia o aktywności wyłącznie jako o treningu. Zamiast tego eksperci zwracają uwagę na tzw. mikroaktywność, czyli krótkie, rozproszone w ciągu dnia epizody ruchu. Może to być wszystko, co przyspiesza tętno - sprzątanie, taniec, szybkie wejście po schodach czy kilka przysiadów między obowiązkami.

Tego typu "przekąski ruchowe" działają kumulacyjnie, wielokrotnie pobudzając metabolizm i układ krążenia w ciągu dnia. Co istotne, najwięcej mogą na tym zyskać osoby najmniej aktywne, bo w ich przypadku nawet minimalny ruch to ogromna różnica.

Równie ważne jak zwiększenie ruchu jest ograniczenie bezruchu, bo analizy pokazują, że skrócenie czasu spędzanego w pozycji siedzącej o zaledwie pół godziny dziennie może zmniejszyć ryzyko przedwczesnej śmierci o około 7 proc. To kluczowe w kontekście współczesnego stylu życia, w którym wiele godzin dziennie spędzamy przed ekranami, a brak ruchu jest jednym z głównych czynników rozwoju chorób przewlekłych.

Eksperci podkreślają, że najważniejsza jest konsekwencja. Nawet niewielka aktywność, jeśli powtarzana codziennie, przynosi długofalowe efekty. Nie oznacza to, że intensywny trening nie ma sensu, wręcz przeciwnie - zalecenia Światowej Organizacji Zdrowia nadal mówią o co najmniej 150 minutach umiarkowanej aktywności tygodniowo. Jednak dla osób, które nie są w stanie osiągnąć tego poziomu, każda dodatkowa minuta ruchu ma znaczenie.

Dieta ketogeniczna kojarzy się przede wszystkim z odchudzaniem. Naukowcy z Uniwersytetu w Coimbrze w Portugalii przeanalizowali dziesiątki wcześniejszych prac naukowych i doszli do wniosku, że ten sposób odżywiania może pomagać chronić także przed niektórymi chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera, Parkinsona czy Huntingtona.

Dieta ketogeniczna opiera się na dużej ilości tłuszczów i białka przy jednoczesnym ograniczeniu węglowodanów. W efekcie organizm przestawia się na spalanie tłuszczu zamiast glukozy, czyli cukru będącego zwykle głównym źródłem energii. Ten stan nazywany jest ketozą, to tak w skrócie, jak ona działa.

Według autorów, którzy przeanalizowali dziesiątki wcześniejszych badań naukowych, właśnie ten mechanizm może mieć znaczenie dla zdrowia mózgu. Problemy z wykorzystywaniem glukozy są bowiem związane z wieloma chorobami neurodegeneracyjnymi. W takiej sytuacji alternatywnym paliwem mogą stać się ketony, czyli związki powstające podczas spalania tłuszczów.

Badania analizowane przez portugalskich naukowców sugerują, że ketony mogą wspierać funkcjonowanie neuronów i częściowo rekompensować niedobory energii obserwowane między innymi w chorobie Alzheimera.

Autorzy zwracają uwagę, że potencjalnych korzyści może być więcej. W badaniach na zwierzętach ketony pomagały ograniczać stany zapalne związane z chorobą Parkinsona i stwardnieniem rozsianym. Wspierały również autofagię, czyli naturalny proces usuwania uszkodzonych elementów komórek, a także wpływały korzystnie na bakterie jelitowe powiązane z prawidłową pracą mózgu.

- Dieta ketogeniczna może służyć jako uzupełniająca interwencja metaboliczna wspierająca leczenie specyficzne dla danej choroby poprzez zwiększanie odporności metabolicznej organizmu i przyczynianie się do łagodzenia objawów - piszą badacze w opublikowanym artykule.

Autorzy podkreślają przy tym, że obecne wyniki nie oznaczają jeszcze gotowej metody leczenia. Większość analizowanych badań przeprowadzono na zwierzętach, dlatego konieczne są kolejne testy kliniczne z udziałem ludzi.

Dodatkowym problemem jest sama dieta ketogeniczna. Wielu osobom trudno utrzymać ją przez dłuższy czas. Wiąże się też z możliwymi skutkami ubocznymi, takimi jak zaparcia, bezsenność czy podwyższony poziom cholesterolu. Wcześniejsze badania wskazywały również na potencjalny wzrost ryzyka cukrzycy typu 2 i chorób serca przy długotrwałym stosowaniu.

Publikacja: Salgueiro, A.M., Ferreira-Marques, M., Ribeiro, R.F.N. et al. Ketogenic diet as a therapeutic strategy for neurodegenerative diseases: from mechanisms to translational challenges. Transl Neurodegener 15, 24 (2026). https://doi.org/10.1186/s40035-026-00557-1

Ludzkie oczy różnią się od oczu większości zwierząt w bardzo charakterystyczny sposób. Chodzi o widoczną białą część gałki ocznej, czyli twardówkę. To właśnie ona sprawia, że kierunek naszego spojrzenia można odczytać niemal natychmiast. Zdaniem badaczy ten szczegół mógł odegrać ogromną rolę w rozwoju współpracy, komunikacji i więzi społecznych między ludźmi.

U wielu gatunków ssaków oczy wyglądają zupełnie inaczej. Twardówka bywa ciemna lub niemal niewidoczna, przez co znacznie trudniej stwierdzić, gdzie zwierzę patrzy. U człowieka sytuacja jest odwrotna - kontrast między bielą oka a tęczówką sprawia, że kierunek spojrzenia staje się bardzo czytelny nawet z większej odległości.

Niektóre naczelne wykazują częściowe podobieństwo do człowieka, jednak ich oczy wciąż nie są tak wyraźnie kontrastowe. U większości zwierząt kierunek patrzenia pozostaje bardziej ukryty, co może pomagać w unikaniu konfliktów albo utrudniać rywalom przewidywanie zamiarów.

Eksperci od dawna zastanawiają się, dlaczego ewolucja wybrała właśnie takie rozwiązanie. Jedna z najbardziej popularnych hipotez sugeruje, że białka oczu mogły wspierać rozwój zaawansowanych zachowań społecznych. Dzięki temu ludzie łatwiej odczytywali intencje innych osób, szybciej zauważali zagrożenie albo rozumieli, na czym skupia uwagę dany członek grupy.

Podczas polowania lub wspólnego wykonywania zadań wystarczył szybki ruch oczu, aby inni zrozumieli, gdzie spojrzeć, bez konieczności wydawania dźwięków czy wykonywania wyraźnych gestów. Taka forma niewerbalnej komunikacji mogła zwiększać skuteczność współpracy i poprawiać szanse przetrwania.

Niektórzy badacze uważają również, że widoczna twardówka mogła wpływać na budowanie zaufania. Oczy zdradzają emocje i uwagę, dlatego bardziej "czytelne" spojrzenie mogło wzmacniać relacje społeczne i ułatwiać ocenę zamiarów innych ludzi. Trudniej przecież ukryć zainteresowanie, strach czy skupienie, gdy kierunek wzroku jest łatwy do odczytania.

Białe oczy mogą mieć również inne zastosowanie - dzięki nim łatwiej jest zauważyć zmiany chorobowe. Nagła zmiana koloru twardówki może sygnalizować problemy zdrowotne, np. silne zażółcenie jest ściśle związane z żółtaczką, a ostre zaczerwienienie może wskazywać na infekcję oka. Pocieranie oczu, choć może wydawać się nieszkodliwe, może zwiększać ryzyko infekcji lub uszkodzenia rogówki.

---

Na chorobę wskazuje utrzymujące się łzawienie, któremu zwykle towarzyszą również inne objawy123RF/PICSEL

---

Kiedy oczy nieprzyjemnie swędzą, naturalnym odruchem jest ich pocieranie. Najczęstszą przyczyną takiego stanu jest alergiczne zapalenie spojówek, suchość oka lub ciało obce pod powieką.

Najpoważniejszym ryzykiem związanym z pocieraniem oczu jest rozwój stożka rogówki. Jest to schorzenie, w którym rogówka staje się stopniowo cieńsza i przyjmuje nieregularny kształt. Prowadzi to do wysokiego stopnia nieregularnego astygmatyzmu.

Obecnie można leczyć stożek rogówki za pomocą zabiegu, który w wielu przypadkach może powstrzymać dalszy rozwój choroby, jednak pacjenci często potrzebują specjalnych soczewek kontaktowych, aby widzieć wyraźnie.

Aby zaprzestać pocierania oczu, przydatne jest stosowanie kropli imitujących łzy. Jeśli przyczyną jest tło alergiczne, ważne jest, by unikać alergenu wywołującego objawy. Domowym sposobem na ulgę są chłodne kompresy, które mogą zmniejszyć potrzebę pocierania oczu.

Jeśli środki pierwszej pomocy nie pomogą, najlepiej wybrać się do okulisty, który dobierze optymalne leczenie i wdroży odpowiednie środki.

Do tej pory za najbardziej precyzyjne narzędzia do mierzenia temperatury w skali mikro uznawano nanodiamenty z defektami (skazami w strukturze krystalicznej) znanymi jako centra azotowo-wakancyjne (ang. nitrogen-vacancy centres). Rozwiązanie to miało jednak istotną wadę. Każdy diament jest nieco inny, co prowadziło do niespójności wyników między poszczególnymi sensorami.

Autorzy nowej publikacji w "Science Advances" zaproponowali alternatywę w postaci molekularnych nanosensorów kwantowych (MoQNs). Zespół badawczy osadził cząsteczki pentacenu, związku z grupy węglowodorów, wewnątrz kryształów para-terfenylu. Proces ten polegał na rozbijaniu kryształów na mniejsze drobiny i pokrywaniu ich specjalnym polimerem (Pluronic F-127), by zapobiec ich zbrylaniu i zapewnić bezpieczeństwo dla żywych komórek. Powstałe czujniki osiągnęły rozmiary zaledwie 200-500 nanometrów, co stanowi ułamek średnicy ludzkiej czerwonej krwinki.

Nazywanie tych urządzeń termometrami kwantowymi nie jest chwytem marketingowym. Działanie tych sensorów faktycznie opiera się na mechanice kwantowej, a konkretnie - na zjawisku superpozycji stanów elektronowych w cząsteczkach pentacenu. Oznacza to, że elektrony nie znajdują się w jednym konkretnym położeniu, lecz zajmują wiele stanów jednocześnie.

Proces pomiaru temperatury przy użyciu MoQNs przypomina grę świateł. Naświetlanie sensorów zielonym laserem powoduje ich czerwone świecenie, a jednoczesne stymulowanie ich mikrofalami o określonych częstotliwościach wywołuje lekkie przygasanie tego blasku. To właśnie częstotliwość wywołująca ściemnienie jest ściśle powiązana z temperaturą otoczenia.

Dzięki ustaleniu precyzyjnej relacji między tymi wartościami naukowcy są w stanie odczytać temperaturę panującą wewnątrz komórki. Aby wprowadzić sensory do celu, japońscy badacze zanurzali komórki nowotworowe w roztworze z czujnikami lub wstrzykiwali je bezpośrednio do jąder komórkowych.

Wyniki testów pokazały ogromną przewagę nowej metody nad nanodiamentami. Podczas gdy starsza technologia generowała błędy rzędu kilku stopni Celsjusza, pomiary wykonane przez różne molekularne nanosensory kwantowe różniły się między sobą zaledwie o 0,3 ºC. Dzięki tak wysokiej czułości naukowcy odkryli, że różnice temperatur w poszczególnych częściach tej samej komórki mogą wynosić nawet 1 ºC.

Jak wyjaśnia Nobuhiro Yanai, chemik z Uniwersytetu Tokijskiego i współautor badań, wykorzystanie cząsteczek zamiast defektów w sieci krystalicznej do kwantowego wykrywania w żywych komórkach jest "naprawdę, naprawdę świetne, naprawdę niesamowite". Z kolei Hitoshi Ishiwata, ekspert w dziedzinach czujników kwantowych i biofizyki z National Institutes for Quantum Science and Technology (QST) w Chibie zaznacza, że siłą tej platformy jest możliwość niezależnego projektowania cząsteczki sensora, kryształu gospodarza i powłoki cząsteczki.

Osiągnięcie to entuzjastycznie oceniają również eksperci spoza zespołu badawczego. Sarah Mann z Uniwersytetu w Glasgow nazywa odkrycie fantastycznym kamieniem milowym. "To dokładnie ten kierunek, w którym miałam nadzieję, że potoczą się moje własne badania nad tymi materiałami. Będzie to niezwykle użyteczne w wykrywaniu chorób" - zachwyca się ekspertka.

Możliwości technologii MoQNs nie kończą się na mierzeniu temperatury. Oprócz tego sensory potrafią wykrywać inne parametry, takie jak poziom stresu oksydacyjnego, nie wyrządzając przy tym mierzalnych szkód komórce. Co dalej? Kolejnym krokiem badaczy z Japonii jest jeszcze większa miniaturyzacja nanocząsteczek, aby w przyszłości móc niemal niezauważalnie i bezinwazyjnie dla procesów biologicznych "śledzić aktywności komórek".

Źródła:

Jak działa "sztuczne widzenie"? ICVP nie próbuje naprawiać oka, zamiast tego "oszukuje" mózg, dostarczając mu sztucznie generowane impulsy elektryczne, które są interpretowane jako proste obrazy. System składa się z miniaturowych bezprzewodowych stymulatorów wszczepianych bezpośrednio do mózgu, każdy z nich posiada elektrody, które wysyłają precyzyjnie kontrolowane sygnały.

W najnowszym zabiegu zastosowano 34 stymulatory i łącznie 544 elektrody. Ich zadaniem jest tworzenie podstawowych wzorców "widzenia", które pacjent może nauczyć się interpretować. Jest to już trzecia osoba, u której przetestowano system, co ma kluczowe znaczenie dla dalszego rozwoju projektu. Jak podkreślają naukowcy, powtarzalność procedury pokazuje, że technologia może być wdrażana szerzej, a nie tylko w pojedynczych eksperymentach.

Po okresie rekonwalescencji, trwającym około czterech tygodni, uczestnik rozpocznie trening w ośrodku The Chicago Lighthouse. Celem jest sprawdzenie, czy mózg nauczy się interpretować sztuczne impulsy jako użyteczne informacje wizualne, na przykład rozpoznawanie światła, orientację w przestrzeni czy wykonywanie prostych zadań nawigacyjnych.

Bo warto pamiętać, że tu nie chodzi o "widzenie jak wcześniej", co u wielu osób jest po prostu niemożliwe, ale podstawową percepcję, która może znacząco poprawić codzienne funkcjonowanie - nawet minimalna zdolność widzenia może mieć ogromne znaczenie dla niezależności pacjentów.

Projekt rozwijany jest od lat przez Illinois Institute of Technology we współpracy z ośrodkami medycznymi, m.in. Johns Hopkins University Wilmer Eye Institute oraz University of Chicago. Według badaczy kluczowym osiągnięciem jest stabilność systemu i możliwość jego powtarzalnego wdrażania u kolejnych pacjentów.

Uczestnicy będą obserwowani przez 1-3 lata, aby ocenić skuteczność nauki interpretacji sygnałów, bezpieczeństwo implantów i długoterminową stabilność działania systemu. Tymczasem zespół badawczy rekrutuje już kolejnych ochotników - osoby, które utraciły wzrok w dorosłym życiu po okresie jego prawidłowego funkcjonowania.

Nowe, szeroko zakrojone badanie przeprowadzone przez naukowców z The Institute of Cancer Research (ICR) w Londynie oraz Imperial College London pokazało niepokojący wzrost zachorowalności na nowotwory u osób poniżej 50. roku życia w Anglii. Analiza danych z rejestrów nowotworowych z lat 2001-2019 oraz krajowych sondażów zdrowotnych pomogła wyjaśnić tę tendencję. Wyniki badania opublikowano w czasopiśmie "BMJ Oncology".

Wzrost zachorowań na raka został powiązany z nadwagą i otyłością, podczas gdy inne tradycyjne czynniki ryzyka nie mają znaczącego, bezpośredniego związku z rosnącymi statystykami w tej grupie wiekowej.

Badacze zidentyfikowali 11 rodzajów nowotworów, na które zapadalność wśród osób w wieku 20-49 lat wyraźnie wzrosła. Chodzi o raka piersi, jelita grubego, tarczycy, jajnika, endometrium, nerki, jamy ustnej, trzustki, układu krwiotwórczego (szpiczak plazmocytowy), wątroby oraz pęcherzyka żółciowego. Wszystkie z nich, poza rakiem jamy ustnej, są powiązane z nadmierną masą ciała.

---

11 typów nowotworów, na które zapadalność wśród osób w wieku 20-49 lat wyraźnie wzrosłaGarcia-Closas M. (CC BY-NC 4.0)materiał zewnętrzny

---

Co istotne, trendy dotyczące większości pozostałych nawyków zdrowotnych w Anglii w ostatnich dwóch dekadach uległy poprawie lub pozostały stabilne. Palenie tytoniu wśród młodych dorosłych spadało o około 2 proc. rocznie, spożycie alkoholu ustabilizowało się lub zmalało, a aktywność fizyczna wzrosła. Redukcji uległo też spożycie czerwonego i przetworzonego mięsa, a jednocześnie stopniowo rosło spożycia błonnika.

W przeciwieństwie do tych pozytywnych zmian wskaźniki nadwagi i otyłości systematycznie rosną w Anglii od 1995 r., przy czym największy wzrost odnotowano u młodych kobiet. Analiza danych wykazała jednak, że sam wzrost wskaźnika BMI nie wystarcza do pełnego wyjaśnienia skali problemu. Przykładowo, zachorowalność na raka jelita grubego skorelowana z otyłością wzrosła u młodych kobiet z 0,9 do 1,6 na 100 tys. osób, ale w tym samym czasie przypadki niepowiązane z BMI wzrosły z 6,4 do 9,6 na 100 tys. Sugeruje to istnienie dodatkowych, wciąż nieznanych lub tylko podejrzewanych czynników ryzyka, takich jak zmiany w mikrobiomie jelitowym, stany zapalne bądź zaburzenia metaboliczne.

Szczególną uwagę badaczy przykuły rak jelita grubego oraz rak jajnika, bowiem ich częstotliwość występowania wzrastała jedynie w młodszych grupach wiekowych, podczas gdy w przypadku innych nowotworów trendy u młodych dorosłych odzwierciedlały te obserwowane u osób powyżej 50. roku życia.

"Nasze odkrycia pokazują, że podczas gdy wskaźniki zachorowań na raka rosną wśród młodych dorosłych, trendy te prawdopodobnie nie dają się wyjaśnić zmianami w najbardziej znanych behawioralnych czynnikach ryzyka. Palenie, alkohol i inne zachowania są stabilne lub poprawiają się od dwóch dekad, a jednak liczba zachorowań na nowotwory u osób młodych wciąż rośnie - w szczególności na raka jelita grubego" - tłumaczy współautorka badania, prof. Montserrat García-Closas z londyńskiego ICR.

Ekspertka dodaje również, że choć otyłość jest ważnym czynnikiem, nie wyjaśnia ona wszystkiego. "Nadmierna waga jest ważnym kontrybutorem, tym niemniej nie może być w pełni odpowiedzialna za skalę wzrostu [zachorowań na raka] jelita i inne nowotwory. To mówi nam, że wiele czynników - w tym ekspozycja na nie we wczesnym życiu - może działać wspólnie" - twierdzi prof. García-Closas.

Z perspektywy klinicznej i społecznej badanie to można postrzegać jako wezwanie do podjęcia natychmiastowych działań profilaktycznych. Choć głównymi korelatami są nadwaga i otyłość, to według autorów "nie istnieje jedna przyczyna ani prosta odpowiedź". Dlatego też, jak twierdzi prof. García-Closas, potrzebne są "pogłębione badania, lepsze pomiary i ciągły nadzór, aby odkryć przyczyny stojące za tymi niepokojącymi trendami".

Podobny apel o zintensyfikowanie badań i działań politycznych wystosował także prof. Kristian Helin, CEO ICR w Londynie, który podkreślił, że walka z tradycyjnymi czynnikami ryzyka to tylko część rozwiązania. Według niego konieczne jest zrozumienie roli innych czynników kancerogennych, takich jak zaburzenie równowagi mikrobioty jelitowej (dysbioza), przy jednoczesnym wzmocnieniu strategii walki z otyłością.

"Badanie to pokazuje jasno, że tradycyjne czynniki ryzyka związane ze stylem życia same nie mogą wyjaśnić obecnych trendów" - wyjaśnia ekspert. "Aby chronić przyszłe pokolenia, musimy zainwestować w zrozumienie przyczyn raka w każdym wieku i zadbać o to, by wczesna diagnostyka, badania przesiewowe oraz strategie prewencyjne nadążały za zmianami w populacji".

Bezwzględna liczba zachorowań na raka w Anglii wciąż pozostaje znacznie wyższa u osób starszych, ale to dynamika zmian u młodych dorosłych wymusza zmianę podejścia do prewencji nowotworowej w całym społeczeństwie.

Źródła:

Wbrew wcześniejszym założeniom o jego losowym charakterze, badania prowadzone przez zespół kierowany przez Sandeep Datta dostarczają dowodów na istnienie uporządkowanej struktury systemu węchowego. Analizując ponad 300 modeli zwierzęcych, badacze stworzyli szczegółową mapę, która przedstawia rozmieszczenie tysięcy różnych typów receptorów węchowych wbudowanych w nosy myszy.

W nosie myszy znajduje się około 20 milionów neuronów węchowych, z których każdy odpowiada za odbiór określonych cząsteczek zapachowych. Każdy neuron ekspresjonuje jeden z tysięcy typów receptorów i przekazuje sygnały bezpośrednio do mózgu. Zespół badawczy przeanalizował ekspresję genów w około 5 milionach komórek, uzyskując dane dotyczące ponad 2,3 miliona neuronów sensorycznych. Pozwoliło to na dokładne określenie lokalizacji aktywnych genów odpowiedzialnych za odbiór zapachów.

Dotychczas dominowało przekonanie, że rozmieszczenie receptorów jest przypadkowe. Nowe wyniki pokazują jednak, że układ ten jest ściśle zorganizowany. Receptory tworzą gradienty ułożone w wąskich, poziomych pasmach przebiegających przez nabłonek węchowy. To odkrycie zmienia sposób rozumienia działania zmysłu węchu - sugeruje bowiem istnienie "kodu przestrzennego", który porządkuje przetwarzanie bodźców zapachowych już na poziomie nosa.

Badania wykazały również, że za organizację receptorów odpowiada m.in. kwas retinowy, cząsteczka regulująca ekspresję genów - manipulowanie jego poziomem pozwoliło naukowcom zmieniać układ receptorów w nosie. Co istotne, zaobserwowany układ koreluje ze strukturą opuszki węchowej w mózgu, co wskazuje na ścisłe powiązanie organizacji obwodowej i centralnej układu węchowego.

Choć badania przeprowadzono na modelu zwierzęcym, ich implikacje mogą mieć znaczenie dla medycyny człowieka. Lepsze zrozumienie mechanizmów działania receptorów węchowych może w przyszłości umożliwić opracowanie terapii regeneracyjnych oraz metod diagnostycznych opartych na analizie funkcji węchowych, bo warto pamiętać, że utrata węchu - obserwowana m.in. po infekcjach wirusowych czy w chorobach neurodegeneracyjnych - to istotny problem kliniczny.

Zespół badaczy z Garvan Institute of Medical Research przeprowadził jedną z najbardziej szczegółowych analiz tego typu, obejmującą ponad 1,25 mln komórek krwi. Wykorzystując technologię sekwencjonowania RNA pojedynczych komórek, naukowcy byli w stanie prześledzić aktywność genów w komórkach układu immunologicznego na niespotykaną dotąd skalę.

Badanie wykazało istnienie ponad 1000 tzw. przełączników genetycznych (elementów regulujących ekspresję genów), które działają odmiennie u kobiet i mężczyzn. Różnice te wpływają bezpośrednio na intensywność reakcji immunologicznej.

U kobiet zaobserwowano wyższą aktywność szlaków zapalnych oraz większy udział wyspecjalizowanych komórek odpornościowych - limfocytów B i T. Komórki te odpowiadają za precyzyjne rozpoznawanie patogenów i budowanie długotrwałej odpowiedzi immunologicznej. Z kolei u mężczyzn dominowały monocyty - komórki związane z podstawową, szybką reakcją obronną oraz procesami naprawczymi.

Zwiększona "czujność" układu odpornościowego u kobiet ma istotne konsekwencje kliniczne. Z jednej strony sprzyja skuteczniejszej walce z infekcjami, zwłaszcza wirusowymi. Z drugiej jednak zwiększa ryzyko błędnego rozpoznania własnych tkanek jako zagrożenia. To właśnie ten mechanizm może tłumaczyć wyższą częstość występowania chorób takich jak toczeń rumieniowaty układowy czy stwardnienie rozsiane u kobiet.

Istotnym odkryciem jest fakt, że różnice genetyczne nie ograniczają się wyłącznie do chromosomów płci. Wiele kluczowych regulatorów aktywności układu odpornościowego znajduje się na autosomach, czyli chromosomach wspólnych dla obu płci. Badacze zidentyfikowali również konkretne geny, takie jak FCGR3A i ITGB2, których zwiększona aktywność u kobiet wcześniej wiązana była z rozwojem chorób autoimmunologicznych.

Wyniki badania mogą mieć istotne znaczenie dla przyszłości terapii. Obecnie leczenie chorób autoimmunologicznych opiera się głównie na ogólnych lekach przeciwzapalnych, które nie uwzględniają różnic biologicznych między pacjentami. Nowe dane wskazują, że podejście do terapii powinno być bardziej spersonalizowane - uwzględniające nie tylko typ choroby, ale również płeć oraz indywidualny profil genetyczny układu odpornościowego.

Najnowsze badanie opublikowane w prestiżowym czasopiśmie "Nature" rzuca nowe światło na granice ludzkiej świadomości. Naukowcy dowiedli, że mózg osoby poddanej znieczuleniu ogólnemu nie przestaje analizować otaczającego świata. Choć pacjenci w stanie indukowanej śpiączki tracą pamięć i poczucie bólu, ich hipokamp - struktura głęboko ukryta w mózgu i kluczowa dla procesów pamięciowych - pozostaje zdumiewająco aktywny.

Wyniki eksperymentu przeprowadzonego przez zespół pod kierunkiem neurochirurga dr. Sameera Shetha z Baylor College of Medicine w Houston wskazują, że skomplikowane operacje poznawcze, takie jak rozumienie gramatyki czy przewidywanie kolejnych słów w zdaniu dobiegającym do uszu, mogą zachodzić bez udziału świadomości.

Badanie to oparto na analizie aktywności neuronów 7 pacjentów poddanych działaniu propofolu podczas operacji leczenia padaczki. Zastosowanie nowoczesnych sond Neuropixel - elektrod cieńszych od ludzkiego włosa - pozwoliło naukowcom na jednoczesne śledzenie sygnałów z setek pojedynczych komórek nerwowych.

Podczas gdy pacjenci spali, badacze prezentowali im bodźce dźwiękowe - powtarzające się tony przerywane dźwiękami o innej wysokości oraz fragmenty podcastów. Okazało się, że z biegiem czasu hipokamp coraz lepiej rozróżniał poszczególne dźwięki, co wskazuje na zachodzenie procesów uczenia się. Jeszcze bardziej zaskakujące były wyniki dotyczące mowy. Neurony nie tylko odróżniały rzeczowniki od innych części mowy, ale również "dosłownie przewidywały, jakie będzie następne słowo" - tłumaczy dr Sameer Sheth.

Porównanie danych zebranych od osób pod narkozą z wynikami grupy kontrolnej, która słuchała podcastów w stanie pełnej przytomności, wykazało, że oba poziomy wydajności procesowej były do siebie zbliżone. Odkrycie to podważa niektóre dotychczasowe teorie, głoszące, że zaawansowane rozpoznawanie wzorców i interpretacja semantyczna wymagają świadomego dostępu.

---

Naukowcy wszczepili sondy Neuropixel do mózgu. Hipokamp wyraźnie rejestrował wypowiadane słowaKatlowitz, K.A., Cole, E.R., Mickiewicz, E.A. et al. (CC BY-NC-ND 4.0)materiał zewnętrzny

---

Według dr. Shetha dowodzi to niezwykłej ewolucyjnej sprawności naszych mechanizmów poznawczych. "Mózg rozwinął niesamowite, wyrafinowane mechanizmy do wykonywania wszystkich tych złożonych zadań przez cały dzień, tak że może on robić niektóre te rzeczy nawet nie będąc świadomym" - wyjaśnia neurochirurg.

Wygląda zatem na to, że pacjenci w stanie głębokiej sedacji słyszą, co się do nich mówi. Słyszą, ale czy rozumieją? Treści te są przetwarzane bez udziału świadomości - w końcu znieczulenie propofolem skutecznie przerywa skoordynowaną komunikację między sieciami mózgowymi, co jest uznawane za warunek konieczny do bycia świadomym. Pojedyncze struktury, takie jak hipokamp, mogą wtedy działać autonomicznie i przetwarzać złożone informacje nawet w izolacji od reszty systemu.

"Badanie to podnosi poprzeczkę nieco wyżej w kontekście tego, jak wiele może zdziałać mały obszar neuronów pod znieczuleniem - a odpowiedź jest taka, że może zaskakująco dużo" - skomentował Martin Monti, neuronaukowiec kognitywny z University of California w Los Angeles. Jednak mimo optymistycznych wniosków mogą istnieć pewne ograniczenia, które wymagają rewizji.

Jak tłumaczą autorzy badania, "pozostaje niejasne, czy odkrycia te dotyczą także innych stanów nieświadomości, takich jak sen i śpiączka". Zachowują oni także ostrożność w generalizowaniu. Nie wiadomo, czy sytuacja się powtórzy po podaniu innych anestetyków ani czy w izolacji mogą działać na analogicznej zasadzie także inne części mózgu poza hipokampem.

Co dalej? Perspektywy płynące z tego odkrycia wykraczają poza ramy teoretycznej neuronauki i mogą znaleźć zastosowanie w medycynie klinicznej. Autorzy badania wyrazili nadzieję, że podobne testy u osób w śpiączce lub stanach wegetatywnych pozwolą zidentyfikować pacjentów, których mózgi wciąż posiadają izolowane ośrodki przetwarzające język.

W przyszłości takie dane mogłyby stać się fundamentem dla nowych terapii neurologicznych, w tym celowanej stymulacji mózgu, mającej na celu obejście uszkodzonych szlaków neuronowych i sztuczne przywrócenie komunikacji między nieaktywnymi regionami. Kolejne kroki zespołu dr. Shetha obejmują testy z innymi rodzajami znieczulenia oraz sprawdzanie, jak nieświadomy umysł reaguje na języki obce, których pacjent nie rozumie.

Źródła:

Przez lata powtarzano, że najlepiej rozwijać mózg, kiedy jesteśmy młodsi, bo z wiekiem działa coraz gorzej i niewiele da się z tym zrobić. Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Scientific Reports pokazuje jednak coś zupełnie innego. Naukowcy z Center for BrainHealth na The University of Texas at Dallas doszli do wniosku, że rozwój mózgu jest możliwy praktycznie w każdym wieku - od młodości aż po osoby po dziewięćdziesiątce.

Badanie trwało trzy lata i objęło prawie 4 tysiące uczestników w wieku od 19 do 94 lat. Naukowcy korzystali z tzw. BrainHealth Index, czyli wskaźnika mierzącego ogólną kondycję mózgu. Nie skupiał się on wyłącznie na wykrywaniu problemów czy chorób, ale także na potencjale rozwoju. Pod uwagę brano m.in. sprawność myślenia, odporność psychiczną i relacje społeczne.

Najciekawsze okazało się to, że poprawę zauważono praktycznie we wszystkich grupach wiekowych. Nawet osoby osiągające na początku bardzo dobre wyniki nadal poprawiały swoje rezultaty po ponad tysiącu dni obserwacji. Jeszcze większe postępy notowali ci, którzy startowali z najniższego poziomu.

Naukowcy zwracają uwagę, że nie chodziło o wielogodzinne treningi umysłu. Najlepsze efekty osiągały osoby, które regularnie poświęcały zaledwie od 5 do 15 minut dziennie na ćwiczenia wspierające pracę mózgu i stopniowo wprowadzały zdrowe nawyki do codziennego życia.

Dr Sandra Bond Chapman, dyrektorka Center for BrainHealth, podkreśla, że wiele osób nadal myśli o mózgu w przestarzały sposób.

- Zbyt długo działaliśmy według przestarzałego przekonania, że musimy czekać, aż wydarzy się coś złego z naszym mózgiem, zanim zaczniemy cokolwiek robić. To badanie przypomina nam, że naszego mózgu nie definiuje wiek, lecz możliwości. Ludzie wydłużyli już długość życia. Teraz wydłużamy także czas, w którym mózg może się rozwijać i poprawiać swoje działanie - powiedziała badaczka.

---

Jak dobrze znasz swój mózg? Sprawdź, co dzieje się w Twojej głowie [QUIZ]

Autorzy badania zauważyli też tzw. efekt odbicia. Nawet podczas trudnych momentów życiowych, jak np. choroba, utrata pracy czy opieka nad bliskimi, część uczestników potrafiła utrzymać lub poprawić kondycję mózgu dzięki wyuczonym strategiom poznawczym. Dr Lori Cook zwraca uwagę, że każdy mózg jest inny i wymaga indywidualnego podejścia.

- Każdy mózg jest tak unikalny jak odcisk palca i ma potencjał do rozwoju. Odchodząc od rozwiązań takich samych dla wszystkich, dajemy ludziom możliwość świadomego inwestowania w zdrowie i sprawność własnego mózgu - podkreśliła.

Badanie może być ważnym sygnałem zwłaszcza dla osób, które po trzydziestce zaczynają traktować pogarszającą się pamięć czy koncentrację jako coś nieuniknionego. Wyniki sugerują, że mózg da się trenować znacznie dłużej, niż sądziliśmy.

Źródło: Center for BrainHealth
Publikacja: Lori G. Cook et al, Measuring and increasing the brain health span across adulthood: a public health imperative, Scientific Reports (2026). DOI: 10.1038/s41598-026-51403-3

RSV (syncytialny wirus oddechowy) jest jedną z głównych przyczyn hospitalizacji dzieci poniżej pierwszego roku życia, pozostając jednym z głównych zagrożeń zdrowotnych w pierwszych miesiącach życia. Bo podczas gdy u starszych dzieci i dorosłych zakażenie często ma łagodny przebieg przypominający przeziębienie, u najmłodszych może prowadzić do poważnych powikłań.

U niemowląt choroba zwykle zaczyna się od kataru, kaszlu i umiarkowanej gorączki, jednak w grupach ryzyka, jak wcześniaki czy dzieci z chorobami współistniejącymi, może szybko przejść w ciężką postać z dusznością, bezdechem i znacznym uszkodzeniem płuc. Jak podkreśla dr Conall Watson z UK Health Security Agency, w ciężkich przypadkach dosłownie "widać, jak klatka piersiowa i płuca dziecka walczą o dostarczenie odpowiedniej ilości tlenu. To jest bardzo, bardzo przerażające dla rodzica i słusznie" - dodał.

W Wielkiej Brytanii każdego roku ponad 20 tys. niemowląt trafia do szpitala z powodu powikłań związanych z tym wirusem, dlatego lokalna służba zdrowia postanowiła działać i sprawdzić, czy pomocne może okazać się szczepienie ciężarnych. Badanie objęło blisko 300 tys. dzieci urodzonych w Anglii między wrześniem 2024 a marcem 2025 roku.

W tym czasie ponad 4,5 tys. niemowląt wymagało hospitalizacji, przy czym większość stanowiły dzieci matek, które nie zostały zaszczepione. Analiza wykazała, że szczepienie zapewnia niemal 85 proc. ochrony, jeśli zostanie podane co najmniej cztery tygodnie przed porodem, a ochrona występuje również przy krótszym odstępie czasowym, nawet dwutygodniowym.

Szczepionka działa poprzez wzmocnienie układu odpornościowego kobiety, co umożliwia przekazanie przeciwciał dziecku przez łożysko, dzięki czemu noworodek jest chroniony od pierwszych dni życia, czyli w okresie największej podatności na zakażenie. Lekarze podkreślają, że szczepienie może "znacząco zwiększyć bezpieczeństwo niemowląt" w sezonie zimowym i zalecają konsultację z personelem medycznym w trakcie ciąży.

Odkrycia dokonano podczas analizy naturalnie zmumifikowanych szczątków pochodzących z boliwijskiego Altiplano. Naukowcy, kierowani przez zespół z Eurac Research we Włoszech, początkowo nie poszukiwali konkretnego patogenu. Jak podkreślają, badania DNA dawnych szczątków obejmują zarówno materiał genetyczny człowieka, jak i obecnych w nim mikroorganizmów. To właśnie w trakcie takiej analizy natrafiono na ślady bakterii odpowiedzialnej za szkarlatynę.

Jak czytamy w "Nature Communications", przebadany osobnik był młodym mężczyzną rdzennie amerykańskiego pochodzenia, żyjącym między 1283 a 1383 rokiem. W jego zębie zachowały się fragmenty DNA różnych bakterii, w tym Streptococcus pyogenes. Ze względu na znaczenie tej bakterii we współczesnej medycynie, naukowcy zdecydowali się na szczegółową analizę.

Do rekonstrukcji starożytnego genomu wykorzystano metodę tzw. składania de novo, pozwalającą odtworzyć materiał genetyczny bez korzystania z nowoczesnych wzorców. Dzięki temu badacze mogli uniknąć uprzedzeń wynikających z porównań do współczesnych szczepów i odkryć unikalne cechy dawnego patogenu.

Jak się okazało, starożytny szczep bakterii posiadał wiele genów odpowiedzialnych za wywoływanie choroby, choć nie wszystkie obecne w dzisiejszych wariantach. To oznacza, że już setki lat temu patogen był zdolny do infekowania ludzi.

Odkrycie rzuca nowe światło na historię szkarlatyny, która przez wieki była jedną z najgroźniejszych chorób zakaźnych, szczególnie wśród dzieci. Choć dziś jest stosunkowo łatwa do leczenia, bakteria może wywoływać również ciężkie i potencjalnie śmiertelne schorzenia.

Dodatkowe analizy wykazały, że bakteria ta była obecna także w innych populacjach w przeszłości - znaleziono jej ślady m.in. w Europie sprzed około 4000 lat oraz w szczątkach goryli z Afryki. Naukowcy szacują, że współczesne linie ewolucyjne tego patogenu zaczęły się różnicować około 5000 lat temu, w okresie, gdy ludzie zaczęli prowadzić bardziej osiadły tryb życia.

Badacze od lat mierzą się z problemem badania wirusów w warunkach laboratoryjnych, w większości przypadków wykorzystywane są sztucznie wytworzone białka powierzchniowe, które stanowią główny cel odpowiedzi immunologicznej. Jednak takie modele są uproszczone, często pozbawione fragmentów zakotwiczonych w błonie wirusa i w efekcie nie zachowują się dokładnie tak, jak w rzeczywistych warunkach, co utrudnia zrozumienie, w jaki sposób przeciwciała rozpoznają i neutralizują patogeny.

I tu do akcji wkracza nowa metoda opracowana przez naukowców Scripps Research wraz z międzynarodowymi partnerami i opisana w publikacji na łamach Nature Communications. Rozwiązuje ona wspomniany problem poprzez osadzanie białek wirusowych w nanodyskach, czyli niewielkich strukturach zbudowanych z lipidów, które imitują błonę komórkową. Dzięki temu białka zachowują swoją naturalną formę i właściwości, co pozwala na bardziej realistyczne badanie ich zachowania oraz reakcji układu odpornościowego.

Technologia została już przetestowana na takich wirusach, jak HIV oraz Ebola - patogenach, które od dekad stanowią jedno z największych wyzwań dla medycyny. W przypadku HIV badacze skupili się na stabilnym fragmencie białka powierzchniowego znajdującym się w pobliżu błony wirusa, który jest celem przeciwciał zdolnych neutralizować wiele jego wariantów.

Zastosowanie nanodysków pozwoliło po raz pierwszy uzyskać szczegółowy obraz tego, jak przeciwciała wiążą się z tymi strukturami w warunkach zbliżonych do naturalnych. Wyniki wskazują, że niektóre przeciwciała mogą neutralizować wirusa poprzez destabilizację jego białek odpowiedzialnych za wnikanie do komórek. To istotna wskazówka, która może pomóc w projektowaniu szczepionek zdolnych wywoływać podobną, szeroką odpowiedź immunologiczną.

Nowa platforma oferuje również wymierne korzyści praktyczne. Pozwala na wykorzystanie standardowych narzędzi stosowanych w badaniach nad szczepionkami, jak testy wiązania przeciwciał, analiza komórek odpornościowych czy obrazowanie o wysokiej rozdzielczości. Jednocześnie znacząco skraca czas przygotowania eksperymentów, z kilku tygodni do około tygodnia oraz umożliwia prowadzenie badań na większą skalę.

I choć nie mówimy jeszcze o gotowej szczepionce, technologia może odegrać kluczową rolę w przyspieszeniu jej opracowania. Co istotne, jej zastosowanie nie ogranicza się wyłącznie do HIV i Eboli. Może być wykorzystana także w badaniach nad innymi wirusami posiadającymi białka zakotwiczone w błonie, w tym nad patogenami odpowiedzialnymi za grypę czy COVID-19. W praktyce oznacza to, że naukowcy zyskują narzędzie, które pozwala znacznie dokładniej analizować mechanizmy działania wirusów i odpowiedzi immunologicznej organizmu.