😎
2 éve
A következő címkéjű bejegyzések mutatása: video. Összes bejegyzés megjelenítése
A következő címkéjű bejegyzések mutatása: video. Összes bejegyzés megjelenítése
2010. augusztus 10., kedd
2010. augusztus 1., vasárnap
Opera az MRI alatt
Kutatók hi-tech képalkotó eljarások segítségével az emberi beszéd és ének biomechanikáját tanulmányozzák.
Hangképzés közben a hangszervek mozgásai nagyon bonyolultak: mozognak az ajkak, a nyelv, a lágyszájpad és a gége, emellett a az arckifejezésért felelős mimikai izmok is. Ezen mechanizmusok megismerése több vizsgálati módszer alkalmazását igényi. A mágneses rezonancia képalkotás (MRI) időbeli felbontóképességének javulásával lehetővé vált a a szájüreg és a felső légutak dinamikus ábrázolása. Az alábbi videó egy operaénekes és egy beatboxer/rapper szájüregét mutatja mozgás közben nyílirányú metszetben.
Hangképzés közben a hangszervek mozgásai nagyon bonyolultak: mozognak az ajkak, a nyelv, a lágyszájpad és a gége, emellett a az arckifejezésért felelős mimikai izmok is. Ezen mechanizmusok megismerése több vizsgálati módszer alkalmazását igényi. A mágneses rezonancia képalkotás (MRI) időbeli felbontóképességének javulásával lehetővé vált a a szájüreg és a felső légutak dinamikus ábrázolása. Az alábbi videó egy operaénekes és egy beatboxer/rapper szájüregét mutatja mozgás közben nyílirányú metszetben.
2010. július 11., vasárnap
Patkányt emésztő óriáskígyó belülről
Dán kutatók által alkalmazott speciális CT és MRI technika segítségével először vizualizálták a burmai tigrispiton (Python molurus molurus) teljes emésztési ciklusát. Az Aarhus Egyetem Állatélettani Tanszékének és MR Kutatóközpontjának munkatársai a kígyókon kívül aligátorok, teknősök, kétéltűek, és halak anatómiáját is tanulmányozzák működés közben.
Mint ismeretes, ezek a kígyók egészben nyelik le áldozatukat, majd utána - a zsákmány méretétől függően - igen sokáig emésztik azt. A pitonnal több patkányt is megetettek, majd vizsgálták az állat belsejében végbemenő történéseket, a szervezet nagyméretű táplálékoz való alkalmazkodását.
A tudósok által használt képalkotó eljáráskombináció először enged betekintést a kígyó teljes emésztési ciklusába anélkül, hogy az állat testi integritását megbontaná. A hüllő testéről nagy felbontású háromdimenziós modellt készítve a kemény- és a lágyrészek remekül ábrázolhatók. A számítógépes tomográfia (CT) a csontokat és a fogakat tárja fel, míg a mágneses rezonancia (MRI) a nagy víz- és zsírtartalmú belszerveket és a keringési rendszert mutatja meg. A boncolás mellőzésével az állat életben marad, így újra és újra megismételhető a vizsgálat.
A piton testéről étkezés előtt, majd 2, 16, 24, 40, 48, 72 és 132 órával a patkányok lenyelése után készítettek felvételeket. Eközben megfigyelhető volt, ahogy a rágcsálók elvesztik testük főbb vonalait, majd darabokra szakadnak, ahogy a kígyó bélrendszere kitágul, epehólyagja összemegy, és 25 százalékkal megnő a szív mérete.
A piton testéről étkezés előtt, majd 2, 16, 24, 40, 48, 72 és 132 órával a patkányok lenyelése után készítettek felvételeket. Eközben megfigyelhető volt, ahogy a rágcsálók elvesztik testük főbb vonalait, majd darabokra szakadnak, ahogy a kígyó bélrendszere kitágul, epehólyagja összemegy, és 25 százalékkal megnő a szív mérete.
Az aligátor anatómiája. Henrik Lauridsen és Kasper Hansen felvétele, MR Kutatóközpont, Aarhus Egyetemi Kórház, Skejby, Dánia
Forrás:
2010. június 10., csütörtök
Historia Naturae
Talán a legjelentősebb cseh animációs filmes, a szürrealista Jan Švankmajer néhány munkáját már láthattátok egyszer a blogon. Az 1967-es Historia Naturae (Suita) című 9 perces filmje tulajdonképpen egy rendkívül dinamikus és agyament zenés kollázs. A film nyolc rövid jelenetből áll, mindegyik egy-egy állatrendszertani csoportot mutat be, mindhez különböző stílusú zenei alátéttel. Švankmajer az animáció szinte mindegyik technikáját használja és kombinálja játékfilmes eszközökkel. Mindent mozgásba hoz: régi zoológiai illusztrációk keverednek animált élő és kitömött állatokkal, csontvázakkal, rovarokkal.
Historia Naturae (Suita)
rendező: Jan Švankmajer
zeneszerző: Zdeněk Liška
2010. április 11., vasárnap
Speciális Olimpia
A Special Olympics International bámulatos 3D-s animációs reklámfilmje, amelyben kosárlabdázó csontvázak a szemünk láttára alakulnak hús-vér játékosokká:
A Speciális Olimpia mozgalom küldetése, hogy értelmi sérült emberek számára edzési és versenyzési lehetőséget nyújtson különböző olimpiai sportágakban. A mozgalom filozófiája a sérült ember saját erőfeszítésére, aktivitására épít. A sportolás által fizikai, értelmi, szociális és lelki téren egyaránt fejlődnek, erőfeszítéseik eredményéből pedig ugyanúgy kamatozhatnak családtagjaik, társaik, segítőik, mint a tevékenységüket figyelemmel kísérő civil környezet.
A mozgalomról bővebben itt és itt , az animáció készítőiről a honlapjukon (FMK7.com) lehet olvasni.
2010. március 16., kedd
2010. március 12., péntek
A dohányos tüdő, mint kátrányos szivacs
Mennyi kátrányt szív a tüdejébe egy dohányos ember élete során? Ennyit:
Kapcsolódó bejegyzések:Külső hivatkozások:
- Kreatív dohányzás elleni reklámok
- A dohányzás öngyilkosság
- A dohányzás patológiája
- Nem te szívod el a cigarettát...
- A dohányzás káros hatásai
2010. január 8., péntek
Miracle Man - gyönyörű videó színes koponyákkal
2009. december 14., hétfő
Az orvosi ismeretterjesztés csúcsa: The Visual M.D.
Magyarországon még mindig elterjedt az orvos-beteg kapcsolatnak az a hagyományos formája, hogy a beteg a rendelői látogatása után a felírt gyógyszert kérdezés nélkül beveszi és passzívan várja a gyógyulást. Azonban egyre többen szeretnék tudni, hogy egy betegség miért alakul ki bennük vagy hogy miért fontos a gyógyszert rendszeresen szedni. Megérteni, hogy egy műtét alatt mi történik a testükkel és úgy általában: hogyan működik a gyógyítás.A sokszor hosszadalmas és száraz orvosi magyarázatok ellátnak minket alapvető információkkal, de a megértésben a legnagyobb segítség a látvány. Jó orvosi illusztrációkkal az információbefogadás nemcsak gyorsabb lehet (lásd a MedIQ blog H1N1 vizualizálva c. bejegyzését), hanem eredményesebb és egyben esztétikai élménnyé is válik.
Alexander Tsiaras munkái áttörést jelentenek az anatómia művészi bemutatásában. A New York-i Anatomical Travelouge elnök-vezérigazgatója fotóival és filmjeivel nemzetközi hírnevet szerzett magának. Munkássága a magyarok előtt sem ismeretlen, ugyanis ő a társszerzője a Csodálatos utazás: a fogantatástól a születésig c. könyvnek, amely a terhesség fázisait és a magzat méhen belüli fejlődését mutatja be. Képei ezen kívül számos neves külföldi magazin (Life, New York Times, Discover) címlapján is szerepeltek, itthon a Digitális Fotó Magazinban és a GEO-ban jelentek meg munkái (az utóbbiban megjelent, a közösülés momentumát ábrázoló képe kisebb botrányt kavart Magyarországon, bővebb infó itt).
Nemrég munkatársaival közösen megalkotta a The Visual M.D. nevű portált, amely a látogatóknak szakmailag pontos orvosi információkat nyújt gazdagon illusztrált, interaktív oldalak segítségével. Láthatjuk, hogyan alakul ki pl. az érelmeszesedés, a szívinfarktus és a daganatos betegségek. Megtudhatjuk, hogyan előzhetőek meg a leggyakoribb betegségek és ha már kialakultak, mit lehet tenni a gyógyulás érdekében.
Természetesen nem szabad elfelejteni, hogy az ilyen egészségügyi ellátással kapcsolatos információs portálok nem mindenhatóak, és nem adnak teljes körű felvilágosítást, legyenek bármennyire is pontosak és szemléletesek. Nem helyettesítik, hanem kiegészítik a rendes, személyes orvosi konzultációkat.
2009. november 6., péntek
Videók az orvostudomány 20. századi fejlődéséről
Korábban már írtam a Wellcome Imagesről, amely a neves brit egészségügyi közhasznú alapítvány, a Wellcome Trust egyik intézményének, a Wellcome Librarynek egyedülálló fotógyűjteménye. Maga az alapítvány innovatív orvosbiológiai kutatások finanszírozásával foglalkozik, évente kb. 600 milló fontot oszt szét a legkiválóbb brit és nemzetközi kutatók között.
A Wellcome Film a medicina elmúlt 100 évének történetét mutatja be, a tífusz és a kolera korai kutatásától, és Ivan Pavlov kísérleteitől kezdve.
Vannak továbbá oktatási és orvosképzési filmek az 1920-as és 1930-as évekből; a Wellcome Alapítvány által készített anyag, amely a 1940-es és 1950-es gyógyszeripar munkáját mutatja be, és újabb videók olyan trópusi betegségekről, mint pl. az álomkór, a malária, és a bilharziasis.
Az 1930-as fekete-fehér, oktatási célú némafilm gyűjteményben (amelyet a Wired Science is bemutatott) a Brit Orvosi Társaság (British Medical Association) sebészei többek között azt demonstrálják, hogy miként lehet eltávolítani egy óriási petefészek-daganatot, agyi tuberculomát, és hogyan történik a császármetszés. Nekem még ezeknél is lenyűgözőbb az a precizitás, amellyel a szemműtéteket végezték. A szemgolyó enucleatióját csak erős idegzetűeknek ajánlom.
A fenti videón a sebészek egy 11 kg tömegű, folyadékkal telt petefészek-daganatot, úgynevezett cystadenomát távolítanak el egy nőbeteg hasüregéből, aki úgy néz ki, mint egy kilenc hónapos terhes. Az orvosok egy hosszú metszést ejtenek az előredomborodó hasfalon, majd a tumort megszúrják és a folyadékot lebocsájtják, így a ciszta részben összeesik. Eltávolítják a méretes növedéket, majd zárják a hasfalat. A beteg későbbi sorsáról, gyógyulásáról sajnos nem tudunk meg semmit.
A gyűjtemény olyan filmeket is tartalmaz, amelyek ugyan az egészségügyi oktatásban hasznosak, de a kényes témákat is érintő tartalmuk miatt nem mutathatóak be a laikus közönségnek. Ezeket csak egyetemi okatók, hallgatók és kutatók tekinthetik meg a Film and Sound Online-on keresztül.
Nagyon érdekesek azok a régi ismeretterjesztő, egészségnevelő kampányfilmek, amelyeket a Központi Tájékoztatási Hivatal készített olyan közegészségügyi témákról, mint pl. a dohányzás és a vedőoltások. Az alábbi, cigaretta veszélyeire felhívó animációs film az egyik kedvencem:
Forrás:
Kapcsolódó bejegyzések:
2009. október 30., péntek
Kreatív anatómia-oktatás gyurmával
Az amerikai Estacado Középiskolában (Lubbock, Texas) a diákok ahelyett, hogy csupán atlaszokat lapoznának és vaskos tankönyvek tartalmát magolnák, az anatómiatanulás kreatívabb módját választották. Oktatási segédeszközük a gyurma, és az ún. Maniken® modell, amely egy kicsinyített műanyag csontváz. A gyurmából az izmokat lehet megformázni, amelyeket aztán a modellre rá lehet tapasztani az anatómiai viszonyoknak megfelelően, tehát fel lehet építeni az egész testet.Az izomtan elsajátításában a módszer pedagógiai előnyei hasonlóak a boncoláséhoz:
- a struktúrák 3D-ben láthatóak,
- tapinthatók, mozgathatók,
- és a csoportos tanulás lehetősége adott.
Amit a kéz egyszer megtanult, azt az agy nem felejti el – vallják az oktatási módszer fejlesztői.
Hogy testünk mozgásait megértsük, meg kell tanulnunk az izomcsoportjaink izmainak eredési és tapadási pontjait, valamint a lefutásukat. A gyurmamodellek építésével a diákok aktívan megtapasztalhatják a különféle izmok csoportosulását, a szinergista és az antagonista izmok egymáshoz való viszonyát. A funkció ezután már szinte magától értetődik.
A módszer más szervrendszerek oktatásában is hasznos: pl. a szív és vérerek, idegrendszer, veizeletelvezető-rendszer, emésztőrendszer.
Linkek:
2009. október 22., csütörtök
A daganatos érújdonképződés lehetőségei
Egy gyönyörű videót találtam a daganatok vérellátásának kialakulásáról, ami arra ösztönzött, hogy röviden ismertessem a videón bemutatásra kerülő folyamat lényegét.
Az új, frissen növekedő tumorok kezdetben érmentesek, oxigén és tápanyagellátásuk egyszerű diffúzió útján valósul meg a környező szövetekből. Azonban további burjánzásukhoz, 1-2 mm-en túli növekedésükhöz és az áttétképzéshez a daganatnak szüksége van egy saját érhálózatra, amely képes lesz a szaporodó sejtek számára biztosítani a növekedő tápanyag- és oxigénellátást. Ezért a primer tumorok növekedésének kritikus pontja az ún. angiogenikus átkapcsolás (angiogenic switch): a tumor képessé válik arra, hogy a környező, egészséges szöveti erekből új kapillárisokat növesszen saját ellátása érdekében. A rosszindulatú daganatoknál az angiogenezis nemcsak a tumor fejlődését, hanem az áttétek képződését is elősegíti – a rákos sejtek érpályába jutásának és szóródásának megkönnyítésével.
Az az elmélet, hogy a tumorok növekedése az erezettségüktől is függ, az 1970-es években Judah Folkman amerikai kutatótól származott. A New England Journal of Medicine-ben megjelent cikke szerint ha megakadályozzuk a daganat ereződését, az képtelen 1-2 mm-től nagyobbra nőni. Elképzeléseit először kétkedéssel fogadták, de később széles körben ismertté vált, és a további felfedezések őt igazolták. A Folkmann-laboratórium úttörő munkát végzett nemcsak az ereződés megismerésében, de a angiogenezist gátló gyógyszerek, mint új támadáspontú daganatellenes szerek kifejlesztésében is.
Az angiogenezis a tumoros érújdonképződésen kívül számos más kóros folyamatban (pl. retinopathia diabetica, macularis degeneratio, rheumatoid arthritis, psoriasis, stb.), de ezeken kívül egészséges, élettani folyamatokban is szerepet játszik. Az embrionális fejlődésben a differenciálódó endothelsejtekből az új erek képződésének folyamatát vasculogenezisnek nevezzük. Felnőttkorban a sebgyógyuláskor és szövet-regenerálódáskor, nőknél a méhnyálkahártya havonkénti megújulásakor, a petesejt kilökődése után a sárgatestté alakuló tüszőben, és terhesség során a placentában – az angiogenezis élettani folyamat. Mind az ébrényi, mind a felnőtt élet folyamán az angiogenezis szigorúan szabályozva van, amelyet a gátló (angiosztatikus) és a serkentő (angiogenetikus) faktorok finoman összehangolt aránya határoz meg. Ez az egyensúlyt borítják fel környezetükben a neoplasmák.
Ma már számos olyan mechanizmus ismert, amelyekkel a daganatok érképződést tudnak elindítani. Ezek közül a legfontosabb valószínűleg az ún. daganat indukálta neoagiogenezis (ezt mutatja be a fenti videó). Ennek lényege, hogy a tumorszövet a gazdaszervezet már meglévő ereinek endothelsejtjeit és mesenchimális sejtjeit aktiválva új erek képződését, bimbózását stimulálja.
A folyamatot a tumorban termelődő növekedési faktorok bizosítják. A legfontosabb növekedési és differenciációs faktorok (a teljesség igénye nélkül) a VEGF, a bázikus FGF, angiopoetin 1, 2 és a PDGF. Ezek a receptorukhoz kötődve számos angiogenezist mediáló jelátviteli utat aktiválnak a célsejtjeiken, főleg az endothelsejteken.
A VEGF (vascular endothelial growth factor) az érfejlődés fő szabályzómolekulája. A termelődésének és szekréciójának fő stimulusa a hipoxia. A felnőtt testi sejtek alacsony oxigén koncentrációra adott VEGF-termelő válasza korlátozott, így a korai tumorsejtek sem rendelkeznek ezzel a képességgel. A vasculatura hiányában „éhező” és „fuldokló” korai, növekedésében elakadt gombostűfejnyi tumortömeg csak akkor tud tovább burjánzani, ha megjelennek olyan új, mutáns tumorsejtek, amelyek képessé válnak hipoxia-indukálta transzkripciós faktorok kifejeződésével reagálni, majd VEGF-t szekretálni. Ez az angiogenikus átkapcsolás (switch) lényege. A termelt VEGF az endothelsejteken kifejeződő VEGF-receptorokon hat, amelynek következtében az endothelsejtek aktiválódnak. Meglazulnak a sejt-sejt és sejt-bazálmembrán összeköttetések, a termelődő proteázok elbontják az alaphártyát, majd a motilissá vált endothelsejtek kinyomakszanak az érfalból. Ezután a sejtközötti alapállományt elemésztve a VEGF forrás felé kemotaktikusan haladva előre megteremtik a helyet a további osztódásoknak, és csőszerűen elhelyezkedve létrehozzák az új kapillárisokat; tulajdonképpen az új erek belenőnek a tumormasszába, miközben az anyaérrel való kapcsolatuk folytonos marad.
A VEGF felfedezését követően egy másik, az angiogenezisben nélkülözhetetlen
növekedési faktor családot is azonosítottak. Az angiopoetinek legfontosabb képviselői az angiopoetin 1 és 2 (Ang1, Ang2), receptoruk a receptor tirozin-kinázok csoportjába tartozó Tie-2. Az egészséges strómasejtek által termelt Ang1 elősegíti az endothelsejt-extracelluláris mátrix és az endothelsejt-perivascularis sejt kölcsönhatásokat, hogy stabil, hézagmentes erek jöjjenek létre. A PDGF és a bázikus FGF segíti az említett perivascularis sejtek (pericyták, simaizomsejtek) toborzását az érfalba. Az Ang1 további szerepe az érett vérerek nyugalmának és stabilitásámak biztosítása, és a VEGF, valamint a gyulladásos citokinek okozta érfalpermeábilitás növekedésének akadályozása.
Az Ang2 is a Tie-2 receptorhoz kötődik, így az Ang1 kompetitív antagonistája. Ang2 jelenlétében a tumormassza körüli egészséges szöveti erek elvesztik stabilitásukat, és érzékenyebbé válnak az átépülési szignálokra. Az endothelsejtek ECM-hoz és sejtekhez való kötődése gyengül, így jobban reagálnak a VEGF “hívó szavára”.
Előfordul, hogy a daganatszövetet fehérvérsejtek szűrik be. Az általuk termelt gyulladásos citokinek közül többnek endotheliális mitogén fukciója is van: IL-1, IL-6, IL-8, TNF-α stb.
Miután a dag
anatok mikrokörnyezetében az angiogén hatású citokinek összetétele véletlenszerű és aránya az élettanitól jelentősen eltérő, a beinduló új erek sarjadzása, bimbózása sem tökéletes. Az újonnan képződött erezet abnormális: felépítése irreguláris, a véráramlása kaotikus. Tekervényes lefutású, egyenlőtlen átmérőjű erek alkotják, sűrű leágazásokkal, shuntölődésekkel. A bazálmembrán nem folytonos vagy hiányozhat, a sejtek között nagy nyílások (fenesztrációk) vannak, emiatt nagy az érfal permeábilitása. Ez megnövekedett interstitiális nyomáshoz vezet. A strukturálisan kevésbé ellenálló érfalat a nagy interstitiális nyomás összenyomhatja, zárva tarthatja a lumeneket. Ez a daganatellenes gyógyszerek bejutását is akadályozhatja.
Az új kutatások az érújdonképződés néhány egyéb mechanizmusát is felfedték. Ilyen pl. a postnatalis vasculogenezis, amelynek során a ráksejtek által termelt VEGF a csontvelőből endotheliális és mesechimális progenitorsejteket mobilizál, amelyek a véráram útján a magába a daganatba jutva, ott helyben endothelsejtekké és pericitákká differenciálódva hozzák létre az új kapillárisokat.
Más tumoroknak nincs is szükségük új erekre, elég ha a kapillárisokkal különösen dúsan átszőtt szövetek (ilyen pl. a tüdő, bőr) saját ereit használják fel. A tumormassza mintegy "bekebelezi" a már meglévő ereket, de nem pusztítja el, hanem növekedési faktorokat termelve életben tartja őket saját használatra.
Ezeknél még érdekesebben viselkednek azok a rákok, amelyek a növekedő sejttömegükön belül olyan csatornarendszert képesek létrehozni, amelyeknek nincs endothelborítása, de közlekedik a normális érrendszerrel. A csatornákat tehát nem endothelsejtek, hanem maguk a daganatsejtek bélelik! Ez az ún. vaszkulogén mimikri jelensége. Tudjuk, hogy a tumorsejtek genetikailag rendkívül plasztikusak, képesek embrionális angioblastos programokat újraindítani, így megjelennek bennük az endothelsejtekre jellemző transzkripciós faktorok, enzimek, sejtfelszíni markerek és adhéziós molekulák. Így az endothelsejtekhez hasonlóvá válva lesznek képesek kapillárisszerű csatornákat képezni, amely biztosítja a vérellátásukat.
A daganatos angiogenezis kutatása az új, érképződést gátló gyógyszerek kifejlesztése miatt fontos. Számos támadáspont felfedezésre került, amelyeken keresztül lassítható, meggátolható az elsődleges és a metasztatikus rosszindulatú daganatok növekedése. Ezek közül már ma alkalmaznak néhányat, az új szerek fejlesztése és kipróbálása pedig folyamatosan zajlik.
Forrás:
Az új, frissen növekedő tumorok kezdetben érmentesek, oxigén és tápanyagellátásuk egyszerű diffúzió útján valósul meg a környező szövetekből. Azonban további burjánzásukhoz, 1-2 mm-en túli növekedésükhöz és az áttétképzéshez a daganatnak szüksége van egy saját érhálózatra, amely képes lesz a szaporodó sejtek számára biztosítani a növekedő tápanyag- és oxigénellátást. Ezért a primer tumorok növekedésének kritikus pontja az ún. angiogenikus átkapcsolás (angiogenic switch): a tumor képessé válik arra, hogy a környező, egészséges szöveti erekből új kapillárisokat növesszen saját ellátása érdekében. A rosszindulatú daganatoknál az angiogenezis nemcsak a tumor fejlődését, hanem az áttétek képződését is elősegíti – a rákos sejtek érpályába jutásának és szóródásának megkönnyítésével.
Az az elmélet, hogy a tumorok növekedése az erezettségüktől is függ, az 1970-es években Judah Folkman amerikai kutatótól származott. A New England Journal of Medicine-ben megjelent cikke szerint ha megakadályozzuk a daganat ereződését, az képtelen 1-2 mm-től nagyobbra nőni. Elképzeléseit először kétkedéssel fogadták, de később széles körben ismertté vált, és a további felfedezések őt igazolták. A Folkmann-laboratórium úttörő munkát végzett nemcsak az ereződés megismerésében, de a angiogenezist gátló gyógyszerek, mint új támadáspontú daganatellenes szerek kifejlesztésében is.
Az angiogenezis a tumoros érújdonképződésen kívül számos más kóros folyamatban (pl. retinopathia diabetica, macularis degeneratio, rheumatoid arthritis, psoriasis, stb.), de ezeken kívül egészséges, élettani folyamatokban is szerepet játszik. Az embrionális fejlődésben a differenciálódó endothelsejtekből az új erek képződésének folyamatát vasculogenezisnek nevezzük. Felnőttkorban a sebgyógyuláskor és szövet-regenerálódáskor, nőknél a méhnyálkahártya havonkénti megújulásakor, a petesejt kilökődése után a sárgatestté alakuló tüszőben, és terhesség során a placentában – az angiogenezis élettani folyamat. Mind az ébrényi, mind a felnőtt élet folyamán az angiogenezis szigorúan szabályozva van, amelyet a gátló (angiosztatikus) és a serkentő (angiogenetikus) faktorok finoman összehangolt aránya határoz meg. Ez az egyensúlyt borítják fel környezetükben a neoplasmák.
Ma már számos olyan mechanizmus ismert, amelyekkel a daganatok érképződést tudnak elindítani. Ezek közül a legfontosabb valószínűleg az ún. daganat indukálta neoagiogenezis (ezt mutatja be a fenti videó). Ennek lényege, hogy a tumorszövet a gazdaszervezet már meglévő ereinek endothelsejtjeit és mesenchimális sejtjeit aktiválva új erek képződését, bimbózását stimulálja.
A folyamatot a tumorban termelődő növekedési faktorok bizosítják. A legfontosabb növekedési és differenciációs faktorok (a teljesség igénye nélkül) a VEGF, a bázikus FGF, angiopoetin 1, 2 és a PDGF. Ezek a receptorukhoz kötődve számos angiogenezist mediáló jelátviteli utat aktiválnak a célsejtjeiken, főleg az endothelsejteken.
A VEGF (vascular endothelial growth factor) az érfejlődés fő szabályzómolekulája. A termelődésének és szekréciójának fő stimulusa a hipoxia. A felnőtt testi sejtek alacsony oxigén koncentrációra adott VEGF-termelő válasza korlátozott, így a korai tumorsejtek sem rendelkeznek ezzel a képességgel. A vasculatura hiányában „éhező” és „fuldokló” korai, növekedésében elakadt gombostűfejnyi tumortömeg csak akkor tud tovább burjánzani, ha megjelennek olyan új, mutáns tumorsejtek, amelyek képessé válnak hipoxia-indukálta transzkripciós faktorok kifejeződésével reagálni, majd VEGF-t szekretálni. Ez az angiogenikus átkapcsolás (switch) lényege. A termelt VEGF az endothelsejteken kifejeződő VEGF-receptorokon hat, amelynek következtében az endothelsejtek aktiválódnak. Meglazulnak a sejt-sejt és sejt-bazálmembrán összeköttetések, a termelődő proteázok elbontják az alaphártyát, majd a motilissá vált endothelsejtek kinyomakszanak az érfalból. Ezután a sejtközötti alapállományt elemésztve a VEGF forrás felé kemotaktikusan haladva előre megteremtik a helyet a további osztódásoknak, és csőszerűen elhelyezkedve létrehozzák az új kapillárisokat; tulajdonképpen az új erek belenőnek a tumormasszába, miközben az anyaérrel való kapcsolatuk folytonos marad.
A VEGF felfedezését követően egy másik, az angiogenezisben nélkülözhetetlen
növekedési faktor családot is azonosítottak. Az angiopoetinek legfontosabb képviselői az angiopoetin 1 és 2 (Ang1, Ang2), receptoruk a receptor tirozin-kinázok csoportjába tartozó Tie-2. Az egészséges strómasejtek által termelt Ang1 elősegíti az endothelsejt-extracelluláris mátrix és az endothelsejt-perivascularis sejt kölcsönhatásokat, hogy stabil, hézagmentes erek jöjjenek létre. A PDGF és a bázikus FGF segíti az említett perivascularis sejtek (pericyták, simaizomsejtek) toborzását az érfalba. Az Ang1 további szerepe az érett vérerek nyugalmának és stabilitásámak biztosítása, és a VEGF, valamint a gyulladásos citokinek okozta érfalpermeábilitás növekedésének akadályozása.
Az Ang2 is a Tie-2 receptorhoz kötődik, így az Ang1 kompetitív antagonistája. Ang2 jelenlétében a tumormassza körüli egészséges szöveti erek elvesztik stabilitásukat, és érzékenyebbé válnak az átépülési szignálokra. Az endothelsejtek ECM-hoz és sejtekhez való kötődése gyengül, így jobban reagálnak a VEGF “hívó szavára”.
Előfordul, hogy a daganatszövetet fehérvérsejtek szűrik be. Az általuk termelt gyulladásos citokinek közül többnek endotheliális mitogén fukciója is van: IL-1, IL-6, IL-8, TNF-α stb.
Miután a dag
anatok mikrokörnyezetében az angiogén hatású citokinek összetétele véletlenszerű és aránya az élettanitól jelentősen eltérő, a beinduló új erek sarjadzása, bimbózása sem tökéletes. Az újonnan képződött erezet abnormális: felépítése irreguláris, a véráramlása kaotikus. Tekervényes lefutású, egyenlőtlen átmérőjű erek alkotják, sűrű leágazásokkal, shuntölődésekkel. A bazálmembrán nem folytonos vagy hiányozhat, a sejtek között nagy nyílások (fenesztrációk) vannak, emiatt nagy az érfal permeábilitása. Ez megnövekedett interstitiális nyomáshoz vezet. A strukturálisan kevésbé ellenálló érfalat a nagy interstitiális nyomás összenyomhatja, zárva tarthatja a lumeneket. Ez a daganatellenes gyógyszerek bejutását is akadályozhatja.
Az új kutatások az érújdonképződés néhány egyéb mechanizmusát is felfedték. Ilyen pl. a postnatalis vasculogenezis, amelynek során a ráksejtek által termelt VEGF a csontvelőből endotheliális és mesechimális progenitorsejteket mobilizál, amelyek a véráram útján a magába a daganatba jutva, ott helyben endothelsejtekké és pericitákká differenciálódva hozzák létre az új kapillárisokat.
Más tumoroknak nincs is szükségük új erekre, elég ha a kapillárisokkal különösen dúsan átszőtt szövetek (ilyen pl. a tüdő, bőr) saját ereit használják fel. A tumormassza mintegy "bekebelezi" a már meglévő ereket, de nem pusztítja el, hanem növekedési faktorokat termelve életben tartja őket saját használatra.
Ezeknél még érdekesebben viselkednek azok a rákok, amelyek a növekedő sejttömegükön belül olyan csatornarendszert képesek létrehozni, amelyeknek nincs endothelborítása, de közlekedik a normális érrendszerrel. A csatornákat tehát nem endothelsejtek, hanem maguk a daganatsejtek bélelik! Ez az ún. vaszkulogén mimikri jelensége. Tudjuk, hogy a tumorsejtek genetikailag rendkívül plasztikusak, képesek embrionális angioblastos programokat újraindítani, így megjelennek bennük az endothelsejtekre jellemző transzkripciós faktorok, enzimek, sejtfelszíni markerek és adhéziós molekulák. Így az endothelsejtekhez hasonlóvá válva lesznek képesek kapillárisszerű csatornákat képezni, amely biztosítja a vérellátásukat.
A daganatos angiogenezis kutatása az új, érképződést gátló gyógyszerek kifejlesztése miatt fontos. Számos támadáspont felfedezésre került, amelyeken keresztül lassítható, meggátolható az elsődleges és a metasztatikus rosszindulatú daganatok növekedése. Ezek közül már ma alkalmaznak néhányat, az új szerek fejlesztése és kipróbálása pedig folyamatosan zajlik.
Forrás:
- Réz Gábor: A daganatok érrendszere. Természet Világa, 133. évfolyam, 11. szám, 2002. nov.
- Kopper László, Tímár József: Molekuláris onkológia. Semmelweis Kiadó, Bp., 2007.
- Kasper DL, Braunwald E, Fauci AS, Hauser SL, Longo DL, Jameson JL, Loscalzo J.: Harrison's Principles of Internal Medicine (17th Ed.). New York: McGraw-Hill Medical Publishing Division, 2008.
- Dr. Bányász Ilona: A vaszkuláris endoteliális növekedési faktor és az angiopoietin molekula család szerepe hipoxiás kórképekben
2009. szeptember 30., szerda
Idegenszövet a számítógépházban
Mio Iizawa japán művész igencsak bizarr számítógép "alkatrészt" alkotott: íme a mechanikus daganat. Ha a komputerünk processzorát kellőképpen leterheljük, ez a mesterséges tumor növekedésnek indul, és akár kitöltheti az egész számítógépház belsejét.
A tumor méretének változásáért a benne található légkompresszor a felelős: a nagyobb processzorterheltség hatására több levegő áramlik a készülékbe.
Forrás:
A tumor méretének változásáért a benne található légkompresszor a felelős: a nagyobb processzorterheltség hatására több levegő áramlik a készülékbe.
Forrás:
2009. szeptember 14., hétfő
2009. szeptember 11., péntek
Ferrofluid szobrászat
Bár ez a téma nem tartozik a blog profiljába, de muszáj postolnom ezeket a felvételeket... Gyönyörű!
2009. szeptember 5., szombat
Feliratkozás:
Bejegyzések (Atom)
