Proti bakteriím jejich vlastními zbraněmi

31.1.2014

bojuje Chase Beisel a jeho kolegové z North Caroline State University v Raleigh. Využívají proti nim jejich vlastní imunitní systém. V boji proti bakteriofágům využívají bakterie krátké řetězce ribonukleové kyseliny zvané CRISPR RNA, které se váží na molekuly virové nukleové kyseliny. Tento komplex rozseká na kusy speciální enzym. Připravíme-li uměle molekuly CRISPR RNA tak, aby se vázaly na důležitou část bakteriální nukleové kyseliny, její osud je stejný. Bakterie se zahubí svým vlastním enzymem. Oproti stávajícím antibiotikům jde o velmi selektivní metodu, protože můžeme připravit CRISPR RNA specifickou pouze pro některé druhy bakterií. Ze směsné bakteriální kultury lze vyhubit pouze jediný druh.

Jak sépie mění zbarvení

30.1.2014
sépie obecná (Sepia officinalis), foto Brian Gratwicke/Flickr, Creative Commons BY 2.0.

Desetiramenný hlavonožec sépie obecná (Sepia officinalis) dokáže měnit barvu povrchu svého těla v závislosti na prostředí i náladě, obdobně jako známější suchozemský chameleon. Přesný mechanismus tohoto procesu prozkoumal tým prof.Kevina Kita Parkera z Harvard University. Podílejí se na něm tři typy buněk: leukofory, iridofory a chromatofory. Nejblíže povrchu nalezneme vrstvu chromatoforů, kterou jsou žluté, červené nebo hnědé. Svůj povrch mohou zvětšit až 500 x a slouží jako barevné filtry pro odrazivé vrstvy leukoforů a iridoforů pod nimi. Rovněž obsahují luminiscenční proteiny, který po dodání energie vyzařují světlo, obdobně jako u světlušek. Výsledné zbarvení určuje kombinace absorpce (pohlcení) a reflexe (odrazu) světla spolu s luminiscencí. Zbarvení nemusí být homogenní, sépie dokáže na svém povrchu vytvářet i složité obrazce. Sépii obecnou si můžeme prohlédnout na obrázku (foto Brian Gratwicke/Flickr, Creative Commons BY 2.0.).

Plastový model půdy

28.1.2014
houby rostoucí v plastovém modelu půdy (obr.Abertay University)

Zajímavým způsobem využil 3D tiskárnu prof.Wilfred Otten se svými kolegy z Abertay University ve skotském Dundee. Nejprve pomocí rentgenové tomografie přesně zmapovali dutiny a póry ve vzorku půdy a pak si jeho model vytiskli z plastu Nylon 12 pomocí 3D tiskárny. Hodlají v něm studovat interakce, pohyb a dynamiku růstu půdních hub a bakterií.

Zemětřasná světýlka

27.1.2014
světla vyvolaná rumunským zemětřesením v březnu 1977 (foto Seismological Society of America)

Před nebo během zemětřesení lze občas ve vzduchu pozorovat zvláštní světla. Na obrázku vidíme ta, jež se objevila 23.3.1977 poblíž rumunského Brašova v souvislosti s velkým zemětřesením (obr.Seismological Society of America). První záznam o tomto jevu pochází z doby před 400 lety. Jde o řídký, ale dobře zdokumentovaný jev, o jehož existenci není pochyb. Robert Thériault z quebeckého Ministerstva přírodních zdrojů ho se svými kolegy důkladně zanalyzovali. Zjistili, že v 97% případů se objevil při zemětřeseních způsobených subvertikálními (skoro svislými) zlomy v zemské kůře, které zodpovídají za pouhých 5% seizmických aktivit. Naprostá většina zemětřesení se odehrává na zlomech, kde se jedna deska podsouvá pod druhou, jsou tedy vzhledem k zemskému povrchu šikmé. Napětí v zemské kůře zřejmě způsobuje vznik nabitých částic, které svislým zlomem snadno unikají vzhůru. Ionizují a excitují molekuly vzduchu nad ním. Ty nadbytečnou energií vyzařují v podobě viditelného světla.

Průhledné projekční plátno

26.1.2014

Zcela průhledné projekční plátno, které odráží jen určité vlnové délky, můžeme získat pomocí nanočástic stříbra. Polymerní vrstva s rozptýlenými nanočásticemi stříbra o průměru 62 nm odráží pouze modrou barvu. Připravil ho tým fyziků z MIT, Harvard University a US Army Edgewood Chemical Biological Center pod vedením prof. Marina Soljacice (MIT). Změníme-li jejich rozměry, budou odrážet jinou vlnovou délku. Na videu si můžeme prohlédnout, jak to vypadá ve skutečnosti.

Kuňkáním do záhuby

25.1.2014
sameček hvízdalky pěnodějné s nafouknutým vokálním vakem (licence CC BY 3.0), foto  Santiago R.Ron 2005.

Sameček malé žáby hvízdalky pěnodějné (Engystomops pustulosus, dříve Physalaemus pustulosus), která žije v Latinské Americe, láká samičky kuňkáním, tak jako mnoho jiných žab. Stejně jako ony zvuk vyluzuje rezonancí v tzv. vokálním vaku, což je velmi pružný kožovitý vak ústící do ústní dutiny. Na obrázku Santiaga R.Rona (licence CC BY 3.0) si ho můžeme prohlédnout s nafouknutým vokálním vakem. Jenže jeho kuňkání může přilákat jak samičku, tak netopýra listonose žabožravého (Trachops cirrhosus), který ho sežere. Proto zmlkne okamžitě, jak ho spatří přelétat. Během kvákání se vokální vak nafukuje a splaskává, čímž vytváří na vodní hladině vlnky. Ty přetrvají ještě krátkou chvíli poté, co žába ztichne. Netopýr je pomocí své echolokace rozpozná a žábu sežere stejně, jak zjistil R. A. Page z panamského Smithsonian Tropical Research Institute se svými kolegy.

Cukrčlánek

24.1.2014
struktura maltodextrinu

Palivový článek, ve kterém vzniká elektřina rozkladem sacharidu maltodextrinu, připravil Zhiguang Zhu se svými kolegy z týmu Y. -H. Percivala Zhanga z Virginia Polytechnic Institute and State University (Virginia Tech). Molekulu maltodextrinu tvoří několik spojených molekul glukózy, nejčastěji tři až sedmnáct. Získává se rozkladem škrobu. Běžně se užívá v potravinářství jako přísada do potravin a nápojů. V palivovém článku se rozkládá pomocí vzdušného kyslíku a třinácti vybraných enzymů. Obdobným způsobem získávají z glukózy energii i živé organismy. Enzymy užité v tomto případě nenapodobují žádnou existující metabolickou cestu, byly pečlivě vybrány z různých organismů, aby účinnost výroby elektřiny byla co nejvyšší. Při užití 15% roztoku maltodextrinu dodá článek 596 Ah/kg.

Nesmrtelná rakovina

23.1.2014
Henrietta Lacks roku 1945, foto rodina Lacksů

Rakovinné buňky umírají spolu se svým hostitelem. Výjimku představuje jistý typ rakovinu pohlavních orgánů psů, při kterém se metastázy mohou přenést při páření. Dr.Elizabeth Murchison z University of Cambridge se svými kolegy pomocí genetické analýzy mutací zjistila, že nepřetržitá linie této choroby trvá již 11.000 let. Další nesmrtelnou linii představují tzv.HeLa buňky, což je linie lidských rakovinných buněk izolovaných roku 1951 z nádoru děložního hrdla Američanky Henrietty Lacks (foto rodinný archiv). Pěstují se v mnoha vědeckých laboratořích po celém světě a využívají se při výzkumu a pro testování působení kosmetických i jiných výrobků na lidské buňky Jejich celková hmotnost po celém světě přesáhla již 400 x hmotnost zesnulé dárkyně.

Pavel 24.1.2014: Podobná nesmrtelná rakovina také likviduje populaci ďáblů medvědovitých na Tasmanii.

14.2.2014: Je to velmi podobný typ rakoviny. Způsobuje ji přenos rakovinných buněk do ran při boji samců během páření. Napadá tváře ďáblů medvědovitých, kteří hynou po několika měsících hladem. Genetickou analýzou bylo prokázáno, že se skutečně jedná o zmutovaný klon ďáblových buněk, vzniklý nedávno, nejspíš až v posledním desetiletí 20. století.

Fágový senzor

22.1.2014

Jednoduchý senzor těkavých organických sloučenin na zajímavém principu sestrojil Doc.Seung-Wuk Lee z University of California v Berkeley se svým týmem. Základem je vláknitá struktura tvořená rovnoběžně uspořádanými částicemi bakteriofága M13. Páry organických látek pronikají do této struktury, mění vzdálenosti mezi vlákny a tím její barvu, která vzniká rozptylem dopadajícího světla. Čidlo funguje pro látky jako hexan, isopropanol, methanol nebo trhavina trinitrotoluen v koncentracích ve stovkách ppb (parts per bilion, počet částic z miliardy všech částic). Nasnímáte-li změnu barvy smartphonem s příslušným softwarem, pošle vám nebo zobrazí na displeji, jaká látka byla detekována a v jaké koncentraci. Bakteriofágy jsou viry baktérií. O fág M13 se vědci začali zajímat proto, že má právě takové rozměry a tvar, aby vytvořil vlákna požadovaných rozměrů a vlastností.

Žraloci podobní lososům

21.1.2014
kresba žraloka Bandringa, obr.Ghedoghedo,  GNU Free Documentation License.

Obdobně jako současní lososi migroval před 310 miliony let žralok vyhynulého rodu Bandringa ze sladkovodních bažin řek do pobřežních vod oceánu, aby se rozmnožil. Na základě studia fosilií z amerického Středozápadu, který byl v té době rozsáhlou říční deltou, to tvrdí Lauren Sallan z University of Michigan se svými kolegy z University of Chicago. Jde o nejstarší známý případ migrace žraloků a zároveň jediný případ žraločí migrace mezi sladkou a slanou vodou. Doposud se paleontologové domnívali, že jde o dva odlišné druhy žraloků, jeden žijící ve sladké a druhý ve slané vodě. Přispíval k tomu i fakt, že ve sladkovodních usazeninách se přednostně uchovávají zkameněliny chrupavek a kostí, zatím v mořských najdeme fosilie měkkých tkání. Přizpůsobení velkým změnám koncentrace solí v okolním prostředí klade na organismy velké nároky a naprostá většina vodních živočichů toho není schopna. Z ryb to v dnešní době zvládají např. lososi. Ti putují obráceně než žraloci Bandringa a novou generaci vyvádějí v horních tocích řek. V dnešní době mezi migrující žraloky patří např. až 5 m dlouhý žralok tygří (Galeocerdo cuvier), jež oceán neopouští.

Zajímavé antibiotikum,

20.1.2014
struktura nového antibiotika

které zabraňuje likvidaci poškozených bílkovin v bakteriálních buňkách, připravili v laboratoři prof. Jasona Sella z Brown University v americkém Providence. Váže se na protein ClpP, do jehož dutiny se normálně naváže bílkovina určená k likvidaci. Nové antibiotikum, které je chemicky modifikovaným acyldepsipeptidem (ADEP), dutinu překryje a neumožní do ní přístup žádné další molekule. Bakterie se zahltí vlastními odpady. Zajímavé je, že chemickými změnami, které zvýší tuhost molekuly, vzroste její účinnost 1.200 krát. Laicky řečeno, dutinu překrývá tužší, lépe přiléhající víko. Nalézání stále nových antibiotik má velký význam, protože neustále vznikají nové kmeny bakterií odolné vůči dosavadním typům.

Depsipeptidy jsou bílkoviny, v nichž některé pro bílkoviny typické tzv.peptidové vazby -C(O)N(H)- nahrazuje esterová vazba -OC(O)-. Navázáním karboxylových kyselin na tento řetězec vzniknou acyldepsipeptidy.

Jak nebýt sežrán

19.1.2014
Černá vdova Latrodectus hesperus na snímku Steva Ryana z června 2008. Typická červená skvrna na spodní straně zadečku je zřetelně vidět. Licence  Creative Commons.

Zásadní problém, který musí vyřešit sameček černé vdovy (Latrodectus hesperus) je, jak nebýt sežrán před kopulací. Samička sedí uprostřed své sítě a čeká na její zachvění, aby se vrhal na svou kořist. Jak zjistili Samantha Vibert, Catherine Scott a Gerhard Gries ze Simon Fraser University v kanadské Britské Kolumbii, sameček rozechvívá síť jiným způsobem než kořist. Třesením svého břicha rozechvívá síť v opakovaných intervalech o délce kolem 6 sekund. Intervaly, během kterých rozechvívá zmítající se kořist síť, jsou mnohem kratší, přesahují nanejvýš jednu sekundu, avšak amplituda jejich vln je podstatně vyšší.

Ledničky útočí

18.1.2014

Kalifornská společnost Proofpoint, Inc, která se zabývá kybernetickou bezpečností, oznámila, že zaregistrovala rozesílání spamu pomocí "chytrých" domácích spotřebičů. Neznámí hackeři pronikli přes domácí routery a infikovali multimediálních centra, televize a nejméně jednu ledničku speciálním softwarem, který sloužil k rozesílání spamu. Mezi 23.prosincem 2013 a 6.lednem 2014 rozeslali 750 tisíc emailů. Botnet, neboli síť počítačů infikovaných speciálním centrálně řízeným softwarem, vytvořený pomocí domácích spotřebičů, doposud zaznamenán nebyl.

Čpavek pod tlakem

18.1.2014
sturktura molekuly amoniaku

Amoniak NH3, za normální teploty štiplavě páchnoucí plyn, se za vysokých tlaků mění na iontovou látkou tvořenou kationy NH4+ a anionty NH2-. Teoretické předpovědi z roku 2008 experimentálně potvrdil mezinárodní vědecký tým vedený Sandrou Ninet a Fredericem Datchim z Institut de Minéralogie et de Physique des Milieux Condensés, který je součástí pařížské Université Pierre et Marie Curie. Za tlaku nad 150 GPa se amoniak přeměňuje na iontový led. Zajímavější je jeho chování za vyšších teploty, kde své iontové podoby nabývá již za tlaku 50 GPa. Přesáhne-li za tohoto tlaku teplota 700 K, vzniká iontová kapalina, která obsahuje i neutrální molekuly NH3. Vysokých tlaků dosahovali vědci standardní metodou stlačování mezi dvěma do sebe zapadajícími vybroušenými diamanty.

Létající medúza

17.1.2014
medúzovitý létající stroj, foto Leif Ristroph

Leif Ristroph a Stephen Childress z New York University sestrojili létající stroj, který se pohybuje obdobně jako medúza ve vodě. Jeho let si můžeme prohlédnout na tomto videu. Jeho kostru tvoří uhlíková vlákna, plochy jsou z polyethylentereftalátu (mylaru). Zařízení o průměru 10 cm a váze 2,1 g pohání motorek s excentrickou osou. Zajímavé je, že při letu samovolně stabilizuje svou polohu, což autoři nepředpokládali a zatím nemají jednoznačné vysvětlení.

Proč rostou rostliny ke světlu?

16.1.2014
Mikroskopický snímek části buňky huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana ) s modře označenými mikrotubuly po osvícení modrým světlem po 250 a 500 sekundách. Bílá úsečka vpravo dole je 5 mikrometrů dlouhá (Science 6 December 2013: Vol. 342 no. 6163, DOI: 10.1126/science.1245533).

Všichni víme, že rostliny rostou ke světlu. Mechanismus tohoto jevu na molekulární úrovni popsal mezinárodní vědecký tým pod vedením Davida W. Ehrhardta z Carnegie Institution for Science a Stanford University. Uvnitř buňky najdeme vláknitou strukturu, tzv. cytoskelet, který kromě jiného dopravuje a udržuje enzymy zodpovědné za tvorbu buněčné membrány na jejich místo. Tím určuje tvar buňky. Cytoskelet tvoří jednotlivá bílkovinná vlákna, tzv.mikrotubuly, jež slouží k transportu látek a různých struktur. Při osvícení modrým světlem dojde k jejich reorganizaci, přičemž klíčovou roli hraje bílkovina katanin, která způsobuje jejich větvení. Pojmenování nese podle tradičního japonského meče katana. Aktivuje ji jiná bílkovina citlivá na modré světlo. Na mikroskopickém snímku části buňky huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana ) vidíme nové, modře označené mikrotubuly po osvícení modrým světlem po 250 a 500 sekundách. Bílá úsečka vpravo dole je 5 mikrometrů dlouhá (Science 6 December 2013: Vol. 342 no. 6163, DOI: 10.1126/science.1245533).

Konec nájezdům sarančí?

15.1.2014

Podruh sarančí stěhovavých Locusta migratoria manilensis nevytváří hejna, pokud je infikován mikrosporidiemi Paranosema (Nosema) locustae, takže nepůsobí významné škody na úrodě. Mikrosporidie (Microsporidia, česky též hmyzomorky) je třída parazitických hub. Jako vnitrobuněční paraziti pobývají v cytoplazmě hostitelů. Mechanismus jejich působení odhalili čínští experti pod vedením Wangpenga Shi z pekingské Čínské zemědělské univerzity a Weiguoa Fanga z Zhejiangské univerzity ve spolupráci s Raymondem J. St. Legerem z University of Maryland. Infekce snižuje pH v trávicí trubici sarančí a mění jejich imunitní systém. V důsledku toho klesá množství střevních bakterií, které produkují feromony odpovědné za shlukování. Jednotlivé saranče, pokud nejsou vystavena působení těchto feromonů z okolí, produkují méně neurotransmiteru serotoninu, který odpovídá za vznik hejna, i neurotransmiteru dopaminu, jež udržuje saranče pohromadě.

Domácí 3D skener

14.1.2014
3dskenr společnosti Matterform, obr.Matterform.

předvedla na letošním veletrhu spotřební elektroniky CES v Las Vegas kanadská společnost Matterform. Vytvářet podklady pro 3D tisk je obtížné a vyžaduje práci s programy pro 3D grafiku. 3D skenery byla doposud složitější a nákladnější zařízení, než samotné tiskárny. Výrobek společnost Matterform svou cenou do 600 USD šikovně doplňuje nové, levné 3D tiskárny, které se v poslední době objevují na trhu. Pomocí pohyblivé kamery a dvou laserových paprsků naskenuje předmět o velikosti 19 x 19 x 25 cm. Doba skenování záleží na členitosti předmětu, při rychlosti 2.000 bodů za sekundu na jednoduchý předmět stačí pět minut. Na trhu by měl být k dispozici příští měsíc.

Pokud by nový 3D skener někomu přišel drahý, může využít software, který vyvinul tým prof. Marca Pollefeysa z curyšského ETH. S ním může jako 3D skener posloužit kamera každého smartphonu. Hýbeme s ním ručně a zobrazení je úměrné použitým prostředkům.

Co dokáže inFORM?

13.1.2014

3D zobrazování spojili se skutečným pohybem experti z MIT Tangible Media Group. Pro snímání pohybu použili kameru Kinect systému Xbox od Microsoftu. Pohyb z ní převedli na plochu složenou z těsně vedle sebe umístěných hranolků, které se mohou pohybovat vzhůru a dolů. Na ploše 30 x 30 tak vytvářejí různé tvary podle toho, co snímá kamera Kinect. Na tomto videu si můžeme prohlédnout, jak to celé funguje. Novou technologii pojmenovali inFORM.

Nejstarší mapu

12.1.2014
nástěnná malba v Çatalhöyük, Schmitt AK, Danišík M, Aydar E, Şen E, Ulusoy I, et al. (2014) Identifying the Volcanic Eruption Depicted in a Neolithic Painting at Çatalhöyük, Central Anatolia, Turkey. PLoS ONE 9(1): e84711. doi:10.1371/journal.pone.0084711

najdeme na zdi ve vykopávkách největšího neolitického sídla Çatalhöyük v jižní Anatólii. Najdeme na ní soptící vulkán spolu s půdorysem zmíněné osady. Malba je stará přibližně 8.600 let. Podle Axela Schmitta z University of California v Los Angeles a jeho tureckých kolegů jde o výbuch sopky Hasan Dagi, která se nachází ve vzdálenosti 130 km severovýchodně. Analýza sopečného spadu pomocí uran-thoriového datování ukázala, že k explozi došlo před 9.000 lety s chybou přes 600 let. K explozi mohlo dojít v době vzniku malby. Při tomto datování sledujeme pomocí hmotové spektrometrie množství izotopů U234 a Th230, jež jsou součástí rozpadové řadu U238 na olovo Pb206. Nástěnnou malbu vidíme na obrázku (Schmitt AK, Danišík M, Aydar E, Şen E, Ulusoy I, et al. (2014) Identifying the Volcanic Eruption Depicted in a Neolithic Painting at Çatalhöyük, Central Anatolia, Turkey. PLoS ONE 9(1): e84711. doi:10.1371/journal.pone.0084711).

Vlny uvnitř oceánu

9.1.2014
stopy vnitřního vlnění na hladině Gibraltarské úžiny

V oceánech na rozhraní vrstev s odlišnou teplotou a slaností vznikají vlny úplně stejně jako na jejich povrchu. O jejich existenci víme přibližně sto let. Jejich vznik prozkoumal v oblasti mezi filipínským ostrovem Luzon a Tajwanem mezinárodní tým oceánologů, jehož práci koordinoval Thomas Peacock a americký Office of Naval Research. Přes svou ohromující velikost (dosahují až 200 m) se na povrchu projeví jen jako nepatrné centimetrové zvlnění. Na klidné hladině je můžeme pozorovat, dopadají-li na ni sluneční paprsky pod velmi ostrým úhlem, jako třeba na obrázku, který tvoří montáž z několika snímků pořízených z paluby mezinárodní kosmické stanice (foto NASA). Video a jejich animací si můžeme prohlédnout zde.

Pilulky na hubnutí?

8.1.2014
struktura 3-aminoisomáselné kyseliny

3-aminoisomáselná (3-amino-2-methylpropanová) kyselina je signální molekulou, která z namáhaných svalových buněk přechází do tukových buněk a zvyšuje aktivitu jejich genů, a tím odbourávání zásobních tuků. Zjistil to Dr. Robert Gerszten se svými kolegy z Harvard Medical School, jež je součástí Harvard University.

Domestikace krav i v Číně

7.1.2014

Podle dosavadních archeologických nálezů došlo k domestikaci hovězího dobytka na území dnešní Iránu před 10.500 lety. O dva tisíce let později proběhla v jižní Asii domestikace plemen zebu. Na základě morfologických a genetických studií usuzuje Hucai Zhang z Yunnanské pedagogické univerzity s celou řadou kolegů z mnoha zemí světa, že k samostatné domestikaci krav došlo i v Číně před více než 10.000 lety.

Další látku z tradiční čínské medicíny

6.1.2014
struktura dehydrokorybulbinu

identifikoval a otestoval Olivier Civelli se svými kolegy z University of Californina v Irvine ve spolupráci s čínským týmem z Talienského ústavu chemické fyziky a Východočínské vědecko-technologické univerzity. Jde o dehydrokorybulbin (viz obr.) z kořenů dymnivky Corydalis yanhusuo z čeledi makovitých (Papaveraceae), která roste v severní Číně, na Sibiři a v Japonsku. Pokusy na laboratorních potkanech ukazují, že má výrazné analgetické účinky. Tlumí jak bolest vyvolanou mechanickým poškozením tkání při úrazech, tak zánětlivého původu. Z dymnivky yanhusuo se podařilo izolovat již několik zajímavých alkaloidů. Možnosti palmatinu a a berberinu při léčení Alzheimerovy choroby studoval Martin Poruba z Farmaceutické fakulty UK v Hradci Králové. Systematicky se studiu tradiční čínské medicíny věnuje Xinmiao Liang z Talienského ústavu chemické fyziky se svým týmem. Jejich cílem je sestavit kompletní přehled účinných rostlinných látek spolu se způsoby jejich izolace a možnostmi využití.

1.10.2015: Česko-čínské centrum tradiční čínské medicíny, nedávno otevřené ve Fakultní nemocnici v Hradci Králové, je předmětem obdivu, tolerance i zavržení ze strany odborníků i veřejnosti. Tak velké rozdíly v hodnocení pramení možná z toho, že se tu prolíná několik problémů. Není sporu o tom, že lékařská věda, založená na analýze problému a průkazných, reprodukovatelných experimentech (tzv. západní medicína) slavila v uplynulých 250 letech obrovské úspěchy. Dramaticky poklesla dětská úmrtnost a výskyt nakažlivých chorob. Nejen, že se prodloužil průměrný věk o mnoho let, ale i výrazně vzrostla i délka věku aktivního. Dnes sotva někoho napadne nazvat padesátiletého muže "velebným kmetem". Svatopluku Čechovi se to stalo při jeho kulatých narozeninách roku 1896 a nebylo to míněno z legrace. Na tom, že nám to dnes přijde neuvěřitelné, má lví podíl i moderní lékařství.

Přes veškerý pokrok a úspěchy má dosavadní přístup svéá omezení. A to hned dvojího typu. Věda není všemocná a naše poznání je omezené, zvláště v případě tak složitého systému, jaký představuje naše tělo. I když v dnešní době dokážeme např. vyléčit případy rakoviny, před dvaceti, třiceti lety spolehlivě smrtelné, stále jsou nemocní, kterým pomoci nedokážeme. Pokud jde o skutečně závažné nemoci, jež výrazně ovlivňují kvalitu jejich životů, celkem logicky vyhledávají i zdánlivou pomoc kdekoli.

Jako alternativní se označují přípravky a postupy, které stojí mimo západní medicínu. Může to být proto, že doposud nejsou prozkoumány. Některé z nich mohou skutečně někdy někomu pomoci. To ale dokáže i dobré slovo, placebo a někdy třeba i modlitba. Jiné sítem analýz a pokusů prošly neúspěšně a byly shledány buď neužitečnými nebo přímo škodlivými.

Příkladem budiž využívání nejrůznějších přírodních přípravků, zejména rostlinných. Je to součást tradiční čínské medicíny, ale i jiných alternativních systémů. Je pravda, že v přírodě najdeme řadu sloučenin, které mají prokazatelně léčivé či jinak prospěšné účinky. Také je pravda, že tam najdeme mnoho sloučenin, které nás mohou těžce poškodit i spolehlivě zabít. Záleží samozřejmě i na dávce. Již na počátku novověku formuloval Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim zvaný Paracelsus pravidlo, že co je v malé dávce lékem, ve velké může být jedem. Že něco pochází z přírody a nikoliv z chemické továrny, nezaručuje vůbec nic.

Další omezení pramení z redukce lékařství na pouhou vědu. Člověk není jednoduchý stroj, kde stačí opravit a promazat vadné ložisko a vše bude v pořádku. Řešení všech problémů pouze pomocí pilulky selhává. Kromě ní je třeba pacientovi podat vhodnou dávku empatie, soucitu, zájmu, účasti, informací i času. I to je důležitou součástí léčby, ale inspiraci najdeme možná trochu v psychologii než v lékařských vědách. Ne nadarmo se o lékařství celkově někdy hovoří jako o umění a nikoliv pouhé vědě. Možná jste slyšeli výraz "umění uzdravovat". Uzdravení vědou jste nejspíš nezaslechli.

I tak základní věc, jako prosté podání informací o nemoci, musí lékař pečlivě vážit a s citem dávkovat. Znal jsem člověka, kterého pravda o jeho vážné, avšak v podstatě léčitelné chorobě zahubila. Zhroutil se a ztratil vůli žít. Jiného drsná pravda naopak povzbudí k boji. Leckdy se člověk stane pro svého lékaře pouhým subjektem, jehož problémy vyřeší čistě podání vhodného přípravku. Není potom divu, že nemocní hledají pomoc i u vyložených šarlatů, kteří jim prokazatelně ubližují. Avšak těmto podvodníkům nechybí empatie a zájem, základní znalosti však ano.

Bude-li se centrum čínské medicíny ubírat stezkami vědeckými, jeho činnost může být skutečně velkým přínosem. Odhaduje se, že na naší Zemi najdeme deset až sto milionů druhů organismů. Z nich je pojmenováno a zařazeno zhruba 2,3 milionu, podrobně prozkoumáno mnohem méně. Každý organismus obsahuje stovky až tisíce chemických sloučenin. Stále je ještě mnoho neznámého a nepoznaného. Analytický přístup experimentální západní vědy k tradičním čínským postupům a přírodním látkám může odhalit mnoho nového, zajímavého a prospěšného. Na řadě pracovišť jak v Číně, tak mimo ni, se o to úspěšně snaží. Proč ale zkoumat zrovna medicínu čínskou a ne třeba kmenů z Amazonie? Život v tropech je přeci mnohem rozmanitější! Nicméně ochota čínské vlády přispívat finančně na činnost centra je dostatečnou odpovědí.

Budou-li pracovníci centra úporně trvat na své alternativnosti a neopustí čínský přístup zkoumající zásadně věci v jejich celistvosti, sotva můžeme očekávat zásadní přínos. Samozřejmě se někoho podaří uzdravit nebo alespoň zlepšit jeho stav. Ale jak již bylo řečeno, to může zvládnout i modlitba. A pokud jde o lidský přístup k pacientům, možná bude lepší se obrátit k našim vlastním křesťanským kořenům.

Diagnostika malárie

5.1.2014
Zdroj:
K.Matthews et al., Microfluidic analysis of red blood cell deformability as a means to assess hemin-induced oxidative stress resulting from Plasmodium falciparum intraerythrocytic parasitism, Integr. Biol., 2017,9, 519-528, doi:10.1039/C7IB00039A
Zdroj
Přeměna hemu na hemin oxidací železnatého kationtu.

Unikátní metodu detekce malárie vyvinuli Dmitri Lapotko a Ekaterina Lukianova-Hleb se svými kolegy z William Marsh Rice University (Rice University) v texaském Houstonu. Původce malárie, prvok zimnička (Plasmodium) při trávení krve produkuje látku hemozoin, která se jinak v těle nevyskytuje. Jde o vodíkovými vazbami vázaný polymer z hemových skupin, který zůstává uvnitř napadených červených krvinek. Laserovým pulsem o vhodné vlnové délce se hemozoin přehřeje a v jeho okolí vzniknou nepatrné bublinky. S jejich pomocí lze infikovanou krvinku odhalit sonograficky (pomocí zvukových vln). Jde o neinvazivní a velmi citlivou metodu, která je schopná zachytit jedinou buňku Plasmodia mezi milionem krevních buněk. Výhodou je i nízká cena vyšetření, jež nepřesáhne 10 Kč.

15.9.2014: Hemozoin je paramagnetická sloučenina s vysokou magnetickou susceptibilitou (míra magnetizace látky v magnetické poli), takže ho lze detekovat i pomocí magnetické rezonance. Touto cestou se vydal Jongyoon Han z MIT se svým singapursko-americkým týmem z MIT a singapurské Nanyang Technological University.

24.8.2017: Červené krvinky při malárii ztuhnou, či přesněji řečeno, výrazně poklesne pružnost jejich membrány. Způsobuje to sloučenina zvaná hemin. Působením prvoků Plasmodium, původců malárie, se rozpadá hemoglobin v červených krvinkách. Uvolňuje se z něj sloučenina hem, jejíž oxidací vzniká hemin (viz obr.). Proniká do membrán červených krvinek, což způsobuje pokles jejich pružnosti. Na základě stanovení tuhosti červených krvinek funguje nové metoda rychlé diagnostiky malárie pomocí průtoku mikrokapilárou.

Čichové receptory v plicích

4.1.2014
Mikroskopický snímek plicní tkáně od Yehudy Ben-Sharara. Zelené jsou lahvovité neuroendokrinní buňky, fialové jsou běžné buňky plicního epitelu. V dolní části je řez plicní tkání.

nalezl tým Yehudy Ben-Sharara z Washington University v Saint Louis a University of Iowa. Nenacházejí se na povrchu buněk nervových, nýbrž neuroendokrinních. Při detekování látek, které se nacházejí v dýmu, nevytvářejí nervový vzruch, ale uvolňují hormony, kterou vedou ke stažení dýchacích cest a možná i ke kašli. Neuroendokrinní buňky nacházíme v celém organismu. Na základě různých stimulů uvolňují hormony a podílejí se tak na jeho řízení. Nově objevené receptory zodpovídají možná i za výrazné dechové obtíže při některých plicních onemocněních. Na mikroskopickém snímku Yehudy Ben-Sharara vidíme zelené lahvovité plicní neuroendokrinní buňky plné serotoninu a dalších hormonů. Fialové jsou běžné buňky plicního epitelu. V dolní části je řez plicní tkání.

Plochá žárovka

2.1.2014
plochá LED žárovka SlimStyle, foto Philips

Nizozemská společnost Philips uvádí dnes na trh plochou LED žárovku SlimStyle o příkonu 10,5 W a světelném toku 800 lumenů, což odpovídá klasické žárovce se žhaveným vláknem o výkonu přibližně 80 W. Tím vlastně začíná tvorba nových tvarových standardů LED žárovek. Jejich výrobci dosud hlavně napodobovali vzhled původních žárovek, jejichž tvar byl dán víceméně technologickými potřebami a možnostmi výroby. LED žárovky lze vyrobit v mnohem rozmanitějších tvarech a podobách a teprve budoucnost ukáže, jak budou vypadat.

Největší sopečný výbuch

1.1.2014

Pozůstatky největšího sopečného výbuchu na Zeměkouli našli geologové z Brigham Young University v utažském Provo pod vedením Erica Christiansena ve svém okolí. Před 30 miliony let vybuchl v lokalitě Wah Wah Springs v západním Utahu vulkán, který během týdne vychrlil 5.500 kubických kilometrů magmatu. Sopečný popel pokryl oblast o rozměrech zhruba 400 x 150 km. Jeho usazeniny v jižním Utahu jsou téměř 4.000 vysoké a stopy po něm najdeme až ve vzdálenosti 1.000 km v dnešní Nebrasce. V době svého vzniku byla kaldera po výbuchu téměř 5 km hluboká a její průměr přesáhl 40 km. Nešlo zdaleka o ojedinělou událost, geologům se podařilo identifikovat pozůstatky dalších dvaceti kalder. Výbuch byl víc než 50 x silnější než exploze sopky Tambora na ostrově Sumbawa západně od Jávy roku 1815, což je nejsilnější erupce v historii lidstva.

Diskuse/Aktualizace