Как справиться со стрессом?
Съдържание:
Пристрастяването към наркотици - било то алкохол, тютюн, опиати или незаконни наркотици, като кокаин - е хронично заболяване, което причинява натрапчиво поведение на търсенето на наркотици, което е трудно или невъзможно да се контролира, дори когато те са наясно с вредните, често смъртоносни последици.
Дългосрочната употреба променя структурата на мозъчните региони, свързани с преценката, стреса, вземането на решения и поведението, което прави все по-трудно да се игнорира апетита към наркотици.
Докторант съм в лабораторията на Ming Xu в Университета в Чикаго, където изучаваме пристрастяването, с цел да намерим ефективно лечение. В хартия Природа Биомедицински инженеринг описваме нов подход, който разработихме и тествахме, който блокира търсенето на кокаин в мишки и всъщност ги защитава от високи дози, които иначе биха били смъртоносни.
Как може да се спре генната терапия?
Присъствието в човешкия черен дроб и кръвта е естествен ензим, наречен бутирилхолинестераза, който съкращаваме като BChE. Една от задачите на този ензим е да разрушат или метаболизират кокаина в неактивни, безвредни компоненти. Всъщност, има дори мутант на човешки BChE (hBChE), който е генетично конструиран, за да ускори значително метаболизма на кокаина. Този супер мутант ензим се очаква да стане терапия за лечение на кокаиновата зависимост. Обаче, доставянето на активния ензим на зависимите чрез инжектиране и поддържането на функционирането на ензима в живите животни е предизвикателство.
Така че вместо да дадем ензима на животните, решихме да създадем стволови клетки на кожата, които носеха гена на ензима BChE. По този начин клетките на кожата ще могат сами да произвеждат ензима и да снабдяват животното.
В нашето изследване за първи път използвахме CRISPR за редактиране на генната кожа, за да редактираме стволовите клетки на миша кожа и да включим hBChE гена. Тези инженерни кожни клетки произвеждат последователни и високи нива на hBChE протеин, който след това се секретират. След това израснахме тези инженерни стволови клетки в лабораторията и създадохме плосък слой кожа, подобна на тъкан, която отне няколко дни, за да расте.
След като лабораторно отглежданата кожа е завършила, ние я трансплантирахме в животни-гостоприемници, където клетките отделят значителни количества hBChE в кръвта за повече от 10 седмици.
С генетично модифицирания кожен трансплантат, който освобождава hBChE в кръвния поток на гостоприемните мишки, предположихме, че ако мишката консумира кокаин, ензимът бързо ще нарязва лекарството, преди да може да предизвика реакция на пристрастяване в мозъка.
Виж също: Кокаиновата зависимост може да бъде завладяна от напълно естествено високо ниво
„Имунизиране” срещу кокаин
Кокаинът действа чрез повишаване на нивата на допамин в мозъка, което води до чувство на награда и еуфория, които предизвикват жажда за повече от лекарството.
Животните, които получават инженерния кожен трансплантат, са в състояние да изчистят инжектираните количества кокаин по-бързо от контролните животни. Мозъците им също имаха по-ниски нива на допамин.
Освен това, присадките на кожата на hBChE-продуциращите клетки могат ефективно да намалят скоростта на свръхдози от 50% до нула, когато животните са били инжектирани с висока, потенциално смъртоносна доза кокаин. Когато на животните се дава смъртоносна доза, всички контролни животни умират, докато нито едно от животните, които са получили инженерната кожа, не загива. Сякаш ензимът, продуциран от присадката на кожата, е имунизирал мишките срещу предозиране на кокаин.
След това проверихме дали hBChE-продуциращите клетки могат да предпазят от развитието на кокаин-търсещи. Използвахме мишки, които бяха обучени да разкриват предпочитанията си за кокаин, като прекарват повече време в богата на кокаин среда. При същите дозировъчни и тренировъчни процедури нормалните животни са придобили предпочитание към кокаина, докато животните-домакини с присадката за кожата не проявяват такова предпочитание, което показва, че присаждането на кожата на hBChE-клетките ефективно блокира предизвиканото от кокаин възнаграждаващо действие. По подобен начин, hBChE, получен от кожата, ефективно и специфично прекъсва рецидивирането на търсенето на кокаин след 25 дни оттегляне.
За да проверим дали този генно-терапевтичен подход ще работи при хората, отглеждахме тъкан от човешка кожа от първични стволови клетки на кожата, които бяха генетично редактирани от CRISPR, за да позволят производството на hBChE.
Бяхме насърчени да видим, че инженерните човешки епидермални клетки произвеждат големи количества hBChE в клетки, култивирани в лабораторията и в мишки. Това предполага, че концепцията за генна терапия на кожата може да бъде ефективна за лечение на злоупотреба с кокаин и предозиране при хора в бъдеще.
Адаптирането на този подход за хората може да бъде обещаващ начин за блокиране на зависимостта. Но първо, трябва да имаме достатъчно доказателства, че той работи добре с малко странични ефекти. По същия начин, инженерните кожни клетки с ензимите, които разграждат алкохола и никотина могат да бъдат ефективна стратегия за ограничаване на пристрастяването и злоупотребата с тези две лекарства.
Тази статия е публикувана първоначално на The Conversation by Qingyao Kong. Прочетете оригиналната статия тук.
Как животните оцеляват в студа? Антифризите и кожата са само началото
Времето навън е ужасно, така че как животните оцеляват по време на студената зима? Дивата природа може да се поддаде на измръзване и хипотермия, но животните са еволюирали, за да прекарат зимните месеци с чисти трикове като кръв от антифриз или изолиращ слой въздух под козината.
Изследователите превръщат Zebrafish Technicolor, за да разкрият как кожата се регенерира
Кожата е мозайка от милиони клетки, изместваща се и трансформираща се, докато търкаем, изстъргваме и, да, страдаме от наранявания. Но тъй като тези плочки изглеждат почти еднакви, трудно е да се каже каква роля играе всяка отделна клетка, за да запази кожата непокътната. Въведете Skinbow, система, която оцветява отделните клетки ...
Ротатори, генетично модифицирани организми на природата, докажете, че генетичното инженерство е естествено като секс
Това е стара, уморена история: Застъпникът на генетично модифицираните организми казва: „Няма нищо лошо в генетичните манипулации - ние го правим през цялото време, като селективно развъждаме храната, добитъка и домашните си любимци. Разбира се, но селективното размножаване е естествено, а ДНК от един организъм се свързва ...