10 Seneste udviklinger i menneskers sundhed du sandsynligvis savnet

Menneskers sundhed er et emne, der direkte vedrører os alle. Fra opdagelser, der lover kommende kur mod spændende nye operationsteknikker, der giver håb til handicappede, er medierne væld af historier, der drejer sig om vores helbred og organer.

10 forskere identificerer en ny kropsdel

Vej tilbage i 1879 skrev en fransk kirurg, der hedder Paul Segond, et papir, der beskrev et "pearly resistent fibrøst band" langs ledbåndene i det menneskelige knæ. Papiret blev straks glemt indtil 2013, da forskerne opdagede det anterolaterale ledbånd, et knælidament, der spiller en rolle i fælles knæproblemer og skader. Opdagelsen, der er chokerende forsinket i betragtning af, hvor ofte det menneskelige knæ skannes og behandles for skader, blev skrevet op i Journal of Anatomy, udgivet online i august 2013.

Papirets forfattere undersøgte 41 uberørte kadaver knæ og fandt det nye ligament i alle sammen med en af ​​dem og konkluderede, at den nye kropsdel ​​var et tydeligt skelneligt væv med sin egen veldefinerede struktur.

Tidligere på året offentliggjorde forskere også i tidsskriftet Ophthalmology Opdagelsen af ​​en anden ny menneskelig kropsdel ​​i øjet, et mikroskopisk lag af hornhinden kaldet "Duas lag."

9 A Brain-Computer Interface

Forskere, der arbejder på Koreakuniversitetet og Tysklands Teknologiske Universitet, har udviklet en ny grænseflade, der gør det muligt for brugerne at kontrollere en eksoskelet i underbenene. Det virker ved at afkode bestemte hjerne signaler. Resultaterne blev offentliggjort i august 2015 i Journal of Neural Engineering.

Brugere bruger et elektroencephalogram (EEG) hætte og betjener exoskelettet ved at stirre på en af ​​fem LED'er monteret på interface. Dette får exoskeletet til at bevæge sig fremad, drej til venstre eller højre, og sidde eller stå.

Systemet er indtil nu kun testet hos raske frivillige, men håbet er, at det til sidst kan bruges til at hjælpe handicappede. Papirkonsulent Klaus Muller forklarede: "Folk med amyotrofisk lateralsklerose eller høj rygmarvsskader har problemer med at kommunikere eller bruge deres lemmer. Afkodning hvad de har til hensigt fra deres hjerne signaler kan tilbyde midler til at kommunikere og gå igen. "

8 En enhed, der bevæger lammede limbs med Mind Power

I 2010 blev Ian Burkhart lammet, da han ramte en sandbar under en svømmelukke og brækkede nakken. I 2013 blev Burkhart, takket være indsatsen fra et partnerskab mellem Ohio State University og Battelle, verdens første mand at omgå rygmarven og flytte et lem med kun sine tanker.

Gennembruddet kom til grund takket være en ny slags elektronisk neural bypass, en enhed, der implanterer en ærter-størrelse chip i motorens cortex af en patients hjerne. Chippen fortolker hjerne signaler og sender dem til en computer. Computeren geninterpreter signalerne og sender dem til en ærme, som patienten bærer, hvilket stimulerer de relevante muskler til handling. Hele processen tager en brøkdel af et sekund.

Det tog dog noget arbejde at komme til det punkt. Holdet bag teknologien måtte finde ud af den præcise sekvens af elektroder, der ville give Burkhart mulighed for at bevæge sin hånd. Burkhart selv måtte gennemgå måneder af terapi for at genopbygge atrofierede muskler. Slutresultatet er, at han nu kan rotere sin hånd, gøre en knytnæve og klemme fingrene sammen for at forstå objekter.

7 bakterier der spiser nicotin og hjælper rygere til at afslutte

At stoppe med at ryge er en enorm vanskelig opgave, som enhver der har prøvet det, ved det. Næsten 80 procent af dem, der forsøger at bruge apotekets ophør, mislykkes. I 2015 fandt forskere ved Skaggs Institut for Kemisk Biologi ved Scripps Research Institute nyt håb i form af et bakterielt enzym, der forbruger nikotin, før det når sin hjerne. Enzymet findes i bakterierne Pseudomonas putida. Mens enzymet ikke er en ny opdagelse, er den først for nylig blevet produceret i laboratoriet.

Forskerne håber at bruge dette enzym til nye rygestopbehandlinger. Ved at blokere nikotin, inden den når hjernen og forårsager dopaminproduktion (den kemiske "belønning" af hjernen), håber de at kunne forhindre ønsket om at ryge. For at være levedygtig skal enhver udviklet terapi være stabil nok til at arbejde uden at forårsage yderligere problemer. Hidtil har det laboratorieproducerede enzym forblevet stabilt i mere end tre uger i en bufferopløsning (og tre dage i et serum), og forsøg med laboratoriemus producerede ingen observerbare bivirkninger.

Forskerne offentliggjorde deres testresultater i August online version af Journal of the American Chemical Society.

6 En universel vaccine til influenza

Peptider er korte kæder af aminosyrer, der findes på cellerne. De fungerer som den grundlæggende byggesten af ​​proteiner. Forskere, der arbejder i 2012 ved University of Southampton, University of Oxford og Retroscreen Virology Ltd. har identificeret et nyt sæt peptider fundet på influenzavira, der kan give anledning til en universel vaccine mod alle stammer af virusen. Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Naturmedicin.

I tilfælde af influenza muterer peptider på virusets ydre overflade hurtigt, hvilket gør dem vanskelige for stoffer eller vacciner at målrette mod. De nyligt identificerede peptider eksisterer på den indre struktur af celler og muterer langsommere. Desuden findes disse interne strukturer i enhver influenzastamme, fra sæsonmæssige variationer til svin og fugleinfluenza. Nuværende vacciner mod influenza tager cirka seks måneder at udvikle og giver ikke langvarig immunitet, men det er tænkeligt, at ved at målrette de interne peptider, kunne der udvikles en universel vaccine, der giver langvarig immunitet.

Influenza er en øvre respiratorisk virussygdom, der angriber næsen, halsen og lungerne. Det kan være dødeligt, især for unge, gamle eller allerede syge. Influenzastammer har været ansvarlige for flere pandemier gennem historien, især 1918-pandemien. Ingen ved sikkert, hvor mange mennesker døde af sygdomsbølgerne, men nogle estimater sætter det på 30-50 millioner mennesker verden over.

5 En mulig kur mod Parkinsons sygdom

I 2014 tog forskerne kunstige men fuldt funktionsdygtige menneskelige neuroner og podede dem succesfully til hjernen hos mus. Neuronerne har potentialet til at behandle eller endda helbrede sygdomme som Parkinsons sygdom.

Neuronerne er oprettet af en forskergruppe fra Max Planck Instituttet, Universitetshospitalet Munster og Universitetet i Bielefeld. Gruppen skabte stabilt nervevæv fra neuroner genprogrammeret fra hudceller. Med andre ord inducerede de neuronale stamceller, en metode, der forbedrer kompatibiliteten af ​​de nye neuroner. Efter en hel seks måneder havde de behandlede mus ingen negative bivirkninger som de implanterede neuroner integreret med deres hjerner. De viste normal hjerneaktivitet og dannelsen af ​​nye synapser.

Den nye teknik har potentialet til at give neuroscientists mulighed for at erstatte syge, beskadigede neuroner med sunde celler, som en dag tillader dem at behandle og helbrede sygdomme som Parkinsons sygdom, en sygdom, der forårsager neuronerne i hjernen, der leverer dopamin til dø af. Det har i øjeblikket ingen kur, men symptomer kan behandles. Det forekommer typisk hos mennesker i alderen 50 og 60 år og forårsager stive muskler, ændringer i tale og gang og tremor.

4 Verdens første godkendte bioniske øje

Retinitis pigmentosa er den mest almindelige af en gruppe af arvelige progressive retinale sygdomme, der fører til tab af syn og ofte fuldfører blindhed. Tidlige symptomer omfatter tab af nattesyn og øget vanskeligheder med at se i perifere syn.

I 2013 blev Argus II Retinal Prothese System introduceret, verdens første bioniske øje godkendt af Food and Drug Administration, der er specielt designet til at behandle late-stage retinitis pigmentosa. Argus II-systemet omfatter et par ydre briller udstyret med et kamera. Videobilleder konverteres til elektriske impulser, der sendes til en række elektroder implanteret på patientens nethinden. Disse billeder opfattes så som mønstre af lys i hjernen. Patienten læres at fortolke disse mønstre og dermed genvinde en vis grad af visuel opfattelse.

Ifølge deres hjemmeside er Argus II i øjeblikket tilgængelig i USA og Canada, og der er planer om at introducere det globalt.

3 En smertestillende medicin, der kun bruger lys

Alvorlige smerter er traditionelt blevet behandlet med opioidlægemidler. Ulempen er, at sådanne stoffer kan være vanedannende og have et stærkt potentiale for misbrug, hvilket kommer med intense abstinenssymptomer. Så hvad hvis forskere kunne stoppe smerte ved at bruge andet end lysets kraft?

I april 2015 meddelte neurovidenskaberne ved Washington University School of Medicine i St. Louis, at de netop havde gjort det. Ved at anmelde et lysfølsomt protein til opioidreceptorer i et reagensglas kunne de aktivere opioidreceptorer på samme måde som opiatiske lægemidler, men ved hjælp af lys. Deres resultater blev offentliggjort online i tidsskriftet neuron.

Håbet er, at forskere vil kunne udvikle måder at udnytte lys til smertelindring med stoffer, der har færre bivirkninger. Ifølge undersøgelsen forfatteren Edward R. Siuda, er det endog tænkeligt, at lyset efter mere forskning kunne erstatte stoffer helt og holdent.

For at teste den nye receptor blev et LED-lys om størrelsen af ​​et menneskehår implanteret i belønningscentret for hjernerne hos mus, der blev injiceret med receptoren. Musene blev anbragt i et tændt kammer, der stimulerede frigivelsen af ​​dopamin ved hjælp af receptoren. Hvis musene forlod et bestemt område, slukket lyset, og stimuleringen stoppede. Musene vendte hurtigt tilbage til det oprindelige område.

2 Et kunstigt ribosom

Et ribosom er en molekylær maskine bestående af to underenheder, der bruger aminosyrer inde i celler til at opbygge proteiner i en proces, der er kendt som translation. Hver af ribosomens underenheder syntetiseres inden i en cellekerne og eksporteres derefter til cytoplasmaet.

I 2015 lykkedes forskere Alexander Mankin (direktør for University of Illinois College of Pharmacy Center for Biomolecular Sciences) og Northwestern University's Michael Jewett (adjunkt i kemisk og bioteknologi) at opbygge verdens første kunstige ribosom, der lover at afsløre ny indsigt i hvordan disse molekylære maskiner virker. Det kan også danne grundlag for fremtidige stoffer og biologiske materialer. Deres resultater optrådte i juli online udgave af den prestigefyldte journal Videnskab.

Ifølge dette papir er den kunstige ribosom-kaldet "Ribo-T" -remainfunktionel, når den indføres i E coli celler, selv i mangel af "vilde" ribosomer, holde bakterierne levende og endda demonstrere evnen til at udvikle sig.

I modsætning til almindelige ribosomer vil underenhederne af Ribo-T ikke adskille standardadfærd i ribosomer, der indtil nu antages at være en nødvendig del af proteinsyntese. Ribo-T lærer os allerede nye ting om, hvordan ribosomer virker. "Vores nye proteinfremstillingsfabrik holder løfte om at udvide den genetiske kode på en unik og transformativ måde, hvilket giver spændende muligheder for syntetisk biologi og biomolekylær teknik," siger Michael Jewett fra forskningen.

1 En bilateral håndtransplantation

Børnehospitalet i Philadelphia sammen med læger ved Penn Medicine lavede historie i 2015, da de med succes transplanterede to donorhænder og underarme på den otteårige modtager Zion Harvey. Harvey havde konfronteret en nyretransplantation og dobbelt amputation efter at han havde haft en alvorlig infektion i en alder af to.

Harvey blev oprindeligt henvist til Shriners Hospital for Children, og blev evalueret gennem en fælles indsats mellem de to institutioner som kandidat. Donorens lemmer blev anskaffet gennem Gift of Life Donor Programmet, en nonprofit organisation, der opererer i den østlige del af Pennsylvania, det sydlige New Jersey og Delaware.

Det kirurgiske team vedhæftede knogler, blodkar, nerver og sener i hænderne i en kompleks 10-timers procedure i juli, hvilket gør Harvey verdens første barnmodtager af en bilateral håndtransplantation. Han har i øjeblikket en række daglige immunosuppressive lægemidler og undergår fysioterapi for at genvinde så meget funktionalitet som muligt. Som med andre transplantationsmodtagere vil Harvey forblive på denne medicinbehandling og terapi for resten af ​​sit liv for at minimere risikoen for, at hans krop afviser donorvævet.