Just another WordPress.com site

Archive for the ‘Επιστημη’ Category

Ο βορράς γίνεται νότος!

Περίπου 26 εκατ. τετ. χλμ γης στον αρκτικό κύκλο «πρασινίζουν» ανάλογα με τις εποχές. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι στο 34-41% από αυτά η βλάστηση αυξήθηκε (με πράσινο και γαλάζιο χρώμα), στο 3-5% μειώθηκε (κόκκινο) και στο 51-62% δεν παρουσίασε μεταβολές τα τελευταία 30 χρόνια. Η βλάστηση στο ένα τρίτο και πλέον του αρκτικού τοπίου, σημειώνουν, θυμίζει πλέον εκείνη που συναντάμε σε νοτιότερα μέρη Πηγή NASA’s Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio,

Λαλίνα Φαφούτη

Αποκτά βλάστηση και θερμοκρασίες που αντιστοιχούν σε χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη,

Λονδίνο
Καθώς οι πάγοι και τα χιόνια υποχωρούν οι αρκτικές περιοχές και τα βορειότερα γεωγραφικά πλάτη βλέπουν τα δέντρα να φυτρώνουν και τις θερμοκρασίες τους να ανεβαίνουν. Εν ολίγοις αποκτούν συνθήκες τις οποίες έχουμε συνηθίσει να βλέπουμε σε αρκετά νοτιότερες περιοχές, όπως διαπιστώνει μεγάλη μελέτη που βασίστηκε σε νέα – και βελτιωμένα – δορυφορικά και επίγεια δεδομένα.

Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Nature Climate Change», χρηματοδοτήθηκε από τη NASA και διεξήχθη με τη συνεργασία 21 επιστημόνων και πανεπιστημιακών και ερευνητικών ιδρυμάτων από όλο τον κόσμο, εξέτασε τη σχέση μεταξύ των μεταβολών στη θερμοκρασία και στη βλάστηση στις βόρειες περιοχές του πλανήτη σε σύγκριση με παλαιότερες δεκαετίες. Τα αποτελέσματά της είναι μάλλον ανησυχητικά.

Συγκεκριμένα οι ερευνητές είδαν ότι μέσα σε 30 χρόνια στις αρκτικές περιοχές οι εποχικές θερμοκρασίες και η βλάστηση έχουν αυξηθεί σε επίπεδα τα οποία παρατηρούνται σε γεωγραφικά πλάτη τέσσερις ως επτά μοίρες χαμηλότερα. Με βάση τις προβολές τους, και με βάση τα πλέον μετριοπαθή σενάρια, η «μετατόπιση» αυτή θα είναι πολύ μεγαλύτερη – 20 μοίρες και πλέον – ως το τέλος του αιώνα.

«Εξ αιτίας της ανόδου της θερμοκρασίας και της παράτασης της περιόδου απόψυξης του εδάφους η συνολική ποσότητα θερμότητας που μπορεί να διοχετευθεί στην ανάπτυξη των φυτών αυξάνεται» εξήγησε σε σχετικό δελτίο Τύπου ο Κόμπτον Τάκερ του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Γκοντάρ της NASA, εκ των συγγραφέων της μελέτης. «Ως αποτέλεσμα μέσα στα τελευταία 30 χρόνια έχουν δημιουργηθεί μεγάλα κομμάτια γης με εξαιρετικά παραγωγική βλάστηση. Συνολικά περισσότερο από το ένα τρίτο του βόρειου τοπίου – περισσότερο από 9 εκατομμύρια τετ. χλμ, έκταση περίπου όσο οι Ηνωμένες Πολιτείες – θυμίζουν τη βλάστηση που συναντάμε νοτιότερα».

Η βλάστηση κάνει την εμφάνισή της εκεί όπου ο παγετώνας υποχωρεί στα όρη Αλτάι της Ρωσίας Πηγή Prof. Sergey Kirpotin, Prof. Terry Callaghan

Σύγκριση δεκαετιών

Για να κάνουν τη σύγκριση οι ερευνητές αρχικά συνέταξαν με βάση τα δορυφορικά αλλά και τα επίγεια δεδομένα «προφίλ αναφοράς» για τις εποχικές θερμοκρασίες και τη βλάστηση των περιοχών του αρκτικού κύκλου σε περασμένες δεκαετίες (από το 1951 και μετά). Στη συνέχεια ποσοτικοποίησαν τις μεταβολές που παρατήρησαν στον χρόνο.

«Η ανάπτυξη της αρκτικής βλάστησης κατά την περίοδο αναφοράς των αρχών της δεκαετίας του 1980 ισοδυναμούσε με αυτή των περιοχών από τις 64 μοίρες και βορειότερα. Σήμερα, 30 χρόνια μετά, ισοδυναμεί με αυτή των περιοχών γύρω στις 57 μοίρες – έχουμε μια πτώση της εποχικότητας της θερμοκρασίας και της βλάστησης κατά περίπου επτά με τέσσερις μοίρες» δήλωσε η Εζενί Εσκίρχεν του Πανεπιστημίου της Αλάσκα στο Φέρμπανκς, επίσης εκ των συγγραφέων της μελέτης.

«Η μείωση της εποχικότητας της βλάστησης, η οποία οδηγεί σε αύξηση του πρασίνου, είναι ορατή με τη μορφή μιας αυξανόμενης παρουσίας ψηλών θάμνων και δέντρων σε πολλές τοποθεσίας σε όλο τον αρκτικό κύκλο» συμπλήρωσε από την πλευρά του ένας άλλος από τους συγγραφείς, ο Τέρι Κάλαχαν, καθηγητής στη Βασιλική Ακαδημία Επιστημών της Σουηδίας και στο Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ στη Βρετανία.

Τα δέντρα «προελαύνουν» στην τούνδρα της Νορβηγίας Πηγή Dr. Hans Tommervik

Ανησυχία για το μέλλον

Το μέλλον, σύμφωνα με τους συγγραφείς, διαγράφεται ανησυχητικό. Αναλύοντας τα δεδομένα τους με 17 εξελιγμένα υπολογιστικά μοντέλα προβλέπουν ότι η «μετατόπιση» της εποχικότητας της θερμοκρασίας και κατ’ επέκταση της βλάστησης θα φθάσει ως το τέλος του αιώνα τις 20 μοίρες σε σχέση με την περίοδο αναφοράς 1951-1980. Ενδέχεται μάλιστα και να τις ξεπεράσει εφόσον, όπως τονίζουν οι ειδικοί, οι προβλέψεις που έδωσαν τα μοντέλα τους για την παρούσα περίοδο είναι μικρότερες αυτών που παρατηρούνται στην πραγματικότητα.

Η μεταβολή αυτή, σύμφωνα με τους επιστήμονες, θα επηρεάσει άμεσα τους τοπικούς πληθυσμούς και την παραγωγή ξυλείας και τροφίμων ενώ ενδέχεται να συμβάλει περαιτέρω στη θέρμανση του πλανήτη εφόσον η «απόψυξη» των πράσινων εκτάσεων θα απελευθερώσει αέρια του θερμοκηπίου που αυτή τη στιγμή είναι παγιδευμένα στο μόνιμα παγωμένο έδαφος. Πιθανότατα όμως θα έχει και ευρύτερες συνέπειες για τη ζωή σε όλο τον πλανήτη.

«Ο τρόπος ζωής πολλών οργανισμών στη Γη είναι στενά συνδεδεμένος με τις εποχικές αλλαγές της θερμοκρασίας και της διαθεσιμότητας τροφής, και όλη η τροφή στη στεριά έρχεται κατ’ αρχάς από τα φυτά» εξήγησε ο Σκοτ Γκετς του Ερευνητικού Κέντρου Γουντς Χόουλ, επίσης συγγραφέας της μελέτης. «Οποιαδήποτε σημαντική μεταβολή στην εποχικότητα της θερμοκρασίας και της βλάστησης είναι πιθανό να επηρεάσει τη ζωή όχι μόνο στα βόρεια αλλά και αλλού με τρόπους που ακόμη δεν γνωρίζουμε».

Πυκνή βλάστηση καταλαμβάνει τους πολικούς πρόποδες των Ουραλίων στη Δυτική Σιβηρία Πηγή Prof. Bruce Forbes

Αναδημοσιευσα Από Βημα

Αλβέρτος αρχαιότερος του… Αδάμ!

Το χρωμόσωμα Υ του Αλμπερτ Πέρι διαφέρει από εκείνο όλων των σύγχρονων ανδρών, υποδηλώνοντας ότι τουλάχιστον η πατρική καταγωγή του ήταν πολύ αρχαιότερη από αυτή των σύγχρονων ανθρώπων

Colin Barras

Ενας σύγχρονος Aμερικανός απεκαλύφθη ότι ήταν «αρχαιότερος» του θεωρούμενου ως κοινού προγόνου όλων των ανδρών, του λεγόμενου Αδάμ. Ο ίδιος πρόσφατα πέθανε αλλά το DNA του μίλησε!,
Ο Αλμπερτ Πέρι είχε ένα μυστικό φυλαγμένο στο DNA του: ένα χρωμόσωμα Υ τόσο ξεχωριστό ώστε να αποκαλύπτει νέες πληροφορίες σχετικά με την καταγωγή του είδους μας. Δείχνει ότι ο τελευταίος κοινός αρσενικός πρόγονος στην πατρική γραμμή του σύγχρονου ανθρώπου είναι τουλάχιστον δύο φορές αρχαιότερος από ό,τι πιστεύαμε.

Μια πιθανή εξήγηση είναι ότι εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια πριν, στην Κεντρική Αφρική, σημειώθηκαν επιμειξίες σύγχρονων και αρχαιότερων ανθρώπων – γεγονός το οποίο έρχεται να προστεθεί σε άλλα γνωστά παραδείγματα επιμειξίας του Homo sapiens, όπως με τους Νεάντερταλ στη Μέση Ανατολή ή τους αινιγματικούς ανθρώπους της Ντενίσοβα στην Ασία.

Ο Πέρι, ο οποίος απεβίωσε πρόσφατα, ήταν Αφροαμερικανός και ζούσε στη Νότια Καρολίνα. Πριν από μερικά χρόνια μια συγγενής του έδωσε ένα δείγμα του DNA του για γενεαλογική ανάλυση στην εταιρεία Family Tree DNA.

Οι γενετιστές μπορούν με βάση τέτοιου είδους δείγματα να εξάγουν τις μεταξύ μας συγγένειες. Εκατοντάδες χιλιάδες άτομα έχουν εξετάσει ως σήμερα το DNA τους. Τα δεδομένα από αυτά τα τεστ έχουν δείξει ότι όλοι οι άνδρες έχουν αποκτήσει το χρωμόσωμα Υ από έναν κοινό αρσενικό πρόγονο. Ο γενετικός αυτός Αδάμ έζησε πριν από 60.000 ως 140.000 χρόνια.

Ολοι οι άνδρες εκτός από τον Πέρι, όπως όμως τελικά φαίνεται. Οταν οι τεχνικοί της Family Tree DNA προσπάθησαν να τοποθετήσουν τον Πέρι στο γενεαλογικό δέντρο του χρωμοσώματος Υ, απλώς τους ήταν αδύνατον. Το Υ χρωμόσωμά του ήταν διαφορετικό από όλα όσα είχαν αναλύσει ως τότε.

Βαθύτερες ρίζες
Ο Μάικλ Χάμερ, γενετιστής στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνας στην Τουσόν, έμαθε για το ασυνήθιστο χρωμόσωμα Υ και έκανε μερικά περαιτέρω τεστ. Η έρευνα που διεξήγαγαν ο ίδιος και η ομάδα του αποκάλυψε κάτι εκπληκτικό: ο Πέρι δεν καταγόταν από τον γενετικό Αδάμ. Το Υ χρωμόσωμά του ήταν μάλιστα τόσο ξεχωριστό ώστε η γραμμή των αρσενικών προγόνων του είχε μάλλον αποχωριστεί από όλες τις άλλες πριν από 338.000 χρόνια.

«Το γενεαλογικό δέντρο του χρωμοσώματος Υ είναι πολύ παλαιότερο από ό,τι νομίζαμε» λέει ο Κρις Τάιλερ-Σμιθ του Ινστιτούτου Sanger του Wellcome Trust στο Χίνξτον της Βρετανίας, ο οποίος δεν συμμετείχε στη σχετική μελέτη. Οπως αναφέρει, το πόσο παλαιότερο μπορεί να προσδιοριστεί μόνο με περαιτέρω έρευνες.

«Είναι φοβερή ανακάλυψη» λέει ο Τζον Γουίλκινς του Ινστιτούτου Ronin στο Μοντκλέρ του Νιου Τζέρσεϊ. «Εμείς οι γενετιστές εξετάζουμε το χρωμόσωμα Υ περίπου από τότε που έχουμε αρχίσει να κάνουμε έρευνες. Το να αλλάξει το πού βρίσκεται η ρίζα του δέντρου του χρωμοσώματος Υ αυτή τη στιγμή αποτελεί μια τεράστια έκπληξη».

Σκάβοντας ακόμη πιο βαθιά η ομάδα του δρος Χάμερ εξέτασε μια αφρικανική βάση δεδομένων περίπου 6.000 χρωμοσωμάτων Υ και βρήκε ομοιότητες ανάμεσα στο χρωμόσωμα του Πέρι και στα δείγματα που είχαν ληφθεί από 11 άνδρες οι οποίοι ζούσαν όλοι σε ένα χωριό του Καμερούν. Αυτό ίσως υποδηλώνει από ποιο σημείο της Αφρικής είχαν ξεκινήσει οι πρόγονοι του Πέρι.

Γηραιότερος από την ανθρωπότητα
Τα πρώτα απολιθώματα ανατομικά σύγχρονου ανθρώπου χρονολογούνται μόλις 195.000 χρόνια πριν, οπότε η γραμμή του Πέρι αποχωρίστηκε από την υπόλοιπη ανθρωπότητα πολύ πριν από την εμφάνιση του είδους μας.

Τι σημαίνει αυτό; Μια πιθανότητα είναι ότι το χρωμόσωμα Υ του Πέρι ίσως κληρονομήθηκε από κάποιον αρχαϊκό ανθρώπινο πληθυσμό ο οποίος έκτοτε εξαφανίστηκε. Αν είναι έτσι, τότε κάποια στιγμή μέσα στα τελευταία 195.000 χρόνια ανατομικά σύγχρονοι άνθρωποι ήρθαν σε επιμειξία με ένα αρχαίο αφρικανικό είδος ανθρώπου.

Υπάρχουν κάποια στοιχεία που υποστηρίζουν αυτό το σενάριο. Το 2011 ερευνητές εξέτασαν ανθρώπινα απολιθώματα από την περιοχή Ιβο Ελέρου στη Νιγηρία. Τα απολιθώματα επεδείκνυαν ένα παράξενο μείγμα αρχαϊκών και σύγχρονων χαρακτηριστικών, τα οποία επίσης υποδήλωναν επιμειξία μεταξύ σύγχρονων και αρχαϊκών ανθρώπων. «Το χωριό του Καμερούν με την ασυνήθιστη γενετική υπογραφή βρίσκεται δίπλα στα σύνορα με τη Νιγηρία και το Ιβο Ελέρου δεν απέχει πολύ από αυτό» λέει ο δρ Χάμερ.

Ο Κρις Στρίνγκερ του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας του Λονδίνου είχε συμμετάσχει στην ανάλυση των απολιθωμάτων του Ιβο Ελέρου και αναφέρει ότι το νέο αποτέλεσμα για το χρωμόσωμα Υ αναδεικνύει την ανάγκη για τη συλλογή περισσότερων γενετικών δεδομένων από σύγχρονους πληθυσμούς της Υποσαχάριας Αφρικής. «Τα αρχαιότερα γνωστά απολιθώματα ανθρώπων τόσο από τη Δυτική Αφρική, στο Ιβο Ελέρου, όσο και από την Κεντρική Αφρική, στο Ισάνγκο (Δημοκρατία του Κονγκό), επιδεικνύουν απρόσμενα αρχαϊκά χαρακτηριστικά, επομένως φαίνεται ότι οπωσδήποτε έχουμε να κάνουμε με ένα πολύ πιο πολύπλοκο σενάριο της εξέλιξης των σύγχρονων ανθρώπων στην Αφρική».

Αναδημοσιευσα Από Βημα

Χρυσός και ελεφαντόδοντο από ναυάγιο του 14ου π.Χ. αιώνα,

Θερμού Μαρία

Ομιλία τούρκου αρχαιολόγου, ερευνητή του πλοίου,

Προϊόντα και εμπορεύματα από εννέα διαφορετικούς πολιτισμούς, από τη Σικελία στα δυτικά ως τη Μεσοποταμία στα ανατολικά μετέφερε το πλοίο του τέλους του 14ου π. Χ. αιώνα, που είχε ναυαγήσει στην ανατολική ακτή του Ουλουμπουρούν (Μεγάλου Ακρωτηρίου) στην περιοχή της Αντάλιας στη νότιο – δυτική Τουρκία. Τεράστια και η επιχείρηση λοιπόν, που κράτησε χρόνια, οργανώθηκε στη σύγχρονη εποχή για την έρευνα αυτού του ναυαγίου, το οποίο έδωσε πλούσια και εντυπωσιακά ευρήματα.
Εχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον έτσι να παρακολουθήσει κανείς την διάλεξη του τούρκου καθηγητή Ενάλιας Αρχαιολογίας κ. Τσεμάλ Πουλάκ με θέμα: «Φέρνοντας στο φως το αρχαιότερο ποντοπόρο πλοίο – Ναυάγιο της Υστερης Εποχής του Χαλκού στο Ουλουμπουρούν της Τουρκίας», που θα δοθεί στο Μουσείο Ακρόπολης στις 14 Μαρτίου, ώρα 19.00. Διοργανωτής είναι ο Εκδοτικός οίκος Μέλισσα, που καθιερώνει από φέτος _και κάθε άνοιξη_ σειρά ετήσιων διαλέξεων στη μνήμη του ιδρυτή του, Γιώργου Ραγιά με προσκεκλημένους επιστήμονες διεθνούς κύρους και με θέματα της ελληνικής ιστορίας, τέχνης και αρχιτεκτονικής διαμέσου των αιώνων, όπως και οι τομείς που καλύπτει ο εκδοτικός οίκος. Τον ομιλητή θα προλογίσει ο ομ. καθηγητής του Πανεπιστημίου Αθηνών κ. Χρίστος Ντούμας.
Το καλοκαίρι του 1982 εντοπίσθηκε από σφουγγαρά της περιοχής το γνωστό ως «Ναυάγιο του Ουλουμπουρούν» στο βυθό της ανατολικής ακτής του Μεγάλου Ακρωτηρίου και από το 1984 ως το 1992 πραγματοποιήθηκαν έντεκα αρχαιολογικές επιχειρήσεις και 22.413 (!) καταδύσεις, προκειμένου να έρθει πλήρως στο φως, μέσα από τα νερά της Μεσογείου ένα από τα εντυπωσιακότερα υποβρύχια ευρήματα της Υστερης Εποχής του Χαλκού.
Την έρευνα πραγματοποίησε το Ινστιτούτο Ενάλιας Αρχαιολογίας ένας διεθνής οργανισμός που ιδρύθηκε ακριβώς το 1984, αρχικώς υπό την καθοδήγηση του ιδρυτή του, καθηγητή Τζόρτζ Μπας ενώ από το 1985 ως το 1994 διευθυντής των αρχαιολογικών ερευνών στο Ινστιτούτο διετέλεσε ο Τσεμάλ Πουλάκ.
Από λιμάνι της Κύπρου ή της Συροπαλαιστίνης είχε αποπλεύσει το πλοίο το 1305 π. Χ. όπως έδειξε το φορτίο του. Χωρίς αμφιβολία μάλιστα, όταν βυθίστηκε, έπλεε στα δυτικά της Κύπρου με τελικό προορισμό την Ρόδο πιθανώς, που εκείνη την εποχή ήταν ένα σημαντικό διαμετακομιστικό κέντρο στο Αιγαίο.
Πλήθος υπήρξαν τα ευρήματα της έρευνας του ναυαγίου, που σήμερα φυλάσσονται στο Μουσείο Υποβρύχιας Αρχαιολογίας της πόλης του Μπόντρουμ (Αλικαρνασός) ακόμη και τμήματα του ίδιου του πλοίου. Αντικείμενα από χρυσό, χαλκό, ελεφαντόδοντο, φαγεντιανή, αχάτη, πηλό περιλαμβάνονται ανάμεσά τους.
Με την ολοκλήρωση πάντως, της επιτόπιας αρχαιολογικής έρευνας το 1994 στο βυθό του Ουλουμπουρούν, οι προσπάθειες των ειδικών εστιάζονται έκτοτε στη συντήρηση, τη μελέτη και την ανάλυση δειγμάτων στο εργαστήριο συντήρησης του Μουσείου.

Ο κ. Τσεμάλ Πουλάκ εξάλλου, απόφοιτος του Πανεπιστημίου του Βοσπόρου, διδάκτωρ του Texas Α & Μ University και αναπληρωτής καθηγητής Ενάλιας Αρχαιολογίας στο ίδιο πανεπιστήμιο ειδικεύεται στην Εποχή του Χαλκού και συγκεκριμένα στους τομείς της ναυσιπλοΐας, της εμπορικής ναυτιλίας και της τεχνολογίας.

Αναδημοσιευσα Από Βημα

Δυο καρδιές, ένας χτύπος,

Δυο καρδιές, ένας χτύπος

 Ο βήχας και ο… έρωτας δεν κρύβονται (ούτε στο καρδιογράφημα), σύμφωνα με τους αμερικανούς επιστήμονες

Ειρήνη Βενιού

Η αναπνοή και οι καρδιακοί παλμοί των ερωτευμένων συγχρονίζονται, υποστηρίζει νέα μελέτη,

Ουάσινγκτον
Πέρα από τις «πεταλουδίτσες» στο στομάχι, ο έρωτας συνοδεύεται από τον απόλυτο… συγχρονισμό, σύμφωνα με νέα ευρήματα αμερικανών ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Ντέιβις.

Μπορεί μέχρι τώρα να ήταν γνωστό ότι οι ερωτευμένοι μοιράζονται κοινά ενδιαφέροντα,τρόπο σκέψης και αστεία, σύμφωνα με τους επιστήμονες όμως, μοιράζονται ακόμα και κοινά μοτίβα αναπνοής και καρδιακών παλμών.

«Μέχρι σήμερα έχουμε δει πολλές μελέτες να αποδεικνύουν ότι στο πλαίσιο μιας σχέσης οι δύο σύντροφοι μοιράζονται κοινά συναισθήματα. Τα δικά μας ευρήματα όμως δείχνουν ότι οι ερωτευμένοι μοιράζονται επίσης εμπειρίες σε επίπεδο φυσιολογίας» αναφέρει ο επικεφαλής της μελέτης καθηγητής Εμίλιο Φέρερ.

Ο έρωτας δεν κρύβεται

Οι επιστήμονες υπέβαλαν 32 ετερόφυλα ζευγάρια σε μια σειρά ασκήσεων, ενώ παράλληλα κατέγραφαν τους καρδιακούς παλμούς και την αναπνοή τους. Συγκεκριμένα,  ζήτησαν από τους δύο συντρόφους να καθίσουν ο ένας απέναντι από τον άλλον με μερικά μέτρα απόσταση, χωρίς να μιλάνε και να αγγίζονται, σε ένα ήσυχο δωμάτιο. Σε μία από τις ασκήσεις, ο ένας έπρεπε να αντιγράφει τις κινήσεις του άλλου.

Από τις μετρήσεις φάνηκε ότι οι δύο σύντροφοι έτειναν να συγχρονίζουν την αναπνοή και τους καρδιακούς τους παλμούς, με τις γυναίκες να κάνουν συχνότερα την «υποχώρηση» στα μοτίβα των ανδρών.

«Με άλλα λόγια, διαπιστώσαμε ότι σε μια σχέση η γυναίκα είναι εκείνη που συμβιβάζεται συνήθως με τις συνήθειες του σύντροφου της» λέει χαριτολογώντας ο ερευνητής Τζόναθαν Χελμ. «Ο καρδιακός της παλμός συγχρονίζεται με τον δικό του. Προσωπικά πιστεύω ότι οι γυναίκες είναι εκείνες που συνδέονται περισσότερο με τον σύντροφό τους – ενδεχομένως να έχουν ισχυρότερη ικανότητα ταύτισης με το έτερό τους ήμισυ συγκριτικά με τους άνδρες» προσθέτει ο ίδιος.

Σε άλλη άσκηση πάλι, οι συμμετέχοντες καλούνταν να εκτελέσουν την ίδια σειρά ασκήσεων αλλά αυτή τη φορά έχοντας απέναντί τους έναν άγνωστο. Σύμφωνα με τους ειδικούς, αυτή τη φορά αναπνοή και καρδιά δεν φάνηκε να συγχρονίζονται.

Τα ενδιαφέροντα ευρήματα παρουσιάζονται στο επιστημονικό έντυπο «Emotion».

Αναδημοσιευσα Από Βημα

Διαστημικές πατάτες,

Το εσωτερικό της Φυγοκέντρου Μεγάλης Διαμέτρου (LDC) του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος στο Νούρντβαϊκ της Ολλανδίας

Φαφούτη Λαλίνα

Θα τηγανίσετε ποτέ πατάτες στο Διάστημα; Οχι, βέβαια. Επιστήμονες όμως που μελέτησαν το τηγάνισμα σε διαφορετικές συνθήκες βαρύτητας εξήγαγαν πολύτιμα συμπεράσματα και για το… σπιτικό τηγάνι!,

Οι πρώτες πατάτες που θα τηγανιστούν στο Διάστημα θα έχουν… ελληνική υπογραφή. Απολύτως ταιριαστό, θα μπορούσε να πει κανείς, αφού για ορισμένους η «διεθνής» πλέον «φριτέζα» έχει τη ρίζα της στο αρχαιοελληνικό «φρύγητρον», ένα βαθύ σκεύος σαν τηγάνι στο οποίο οι πρόγονοί μας καβούρδιζαν το κριθάρι. Το ζήτημα όμως δεν είναι ετυμολογικό. Πρόκειται για την ιδέα μιας ομάδας ερευνητών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ) που υιοθετήθηκε ένθερμα από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA).

Η χρησιμότητα της «διαστημικής πατάτας» δεν περιορίζεται μόνο στο προφανές αλλά μάλλον υπερβολικά περιορισμένου εύρους αποτέλεσμα του ότι οι αστροναύτες θα μπορούν να τρώνε στις μακρινές αποστολές τους κάτι που θα τους θυμίζει το σπίτι τους και θα βελτιώνει την ψυχολογική κατάσταση και τις επιδόσεις τους, απαλύνοντας τον νόστο και τη μοναξιά τους (ο ρώσος κοσμοναύτης Σεργκέι Βολκόφ που έκανε πρόσφατα μια σχετική δήλωση επιστρέφοντας από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό δεν είναι ο μόνος που έχει εκφράσει την επιθυμία για ένα τέτοιο «σπιτικό» φαΐ). Το φαινομενικά τετριμμένο τηγάνισμα μιας πατάτας κρύβει άγνωστους ως τώρα μηχανισμούς οι οποίοι μπορούν να βρουν πολύτιμες «διαστημικές» χρήσεις στη βελτίωση των εναλλακτών θερμότητας και στην πυροπροστασία των διαστημοπλοίων και όχι μόνο. Μπορούν επίσης να έχουν «γήινες» εφαρμογές προσφέροντας υγιεινότερα και πιο οικονομικά από την άποψη της δαπάνης ενέργειας και χρόνου προϊόντα σε έναν από τους μεγαλύτερους κλάδους της βιομηχανίας τροφίμων. Σε πιο προσωπικό και καθημερινό επίπεδο, τέλος, μπορούν να μας μάθουν τα μυστικά για το τέλειο τηγάνισμα.

Επιχείρηση «διαστημικό τηγάνι»
Αυτά ακριβώς τα μυστικά είναι και τα πρώτα που έχουν αρχίσει να αποκαλύπτονται. Τα αποτελέσματα των δύο πρώτων φάσεων των πειραμάτων που έχουν γίνει ως τώρα σε συνθήκες γήινης βαρύτητας και υπερβαρύτητας έχουν προκαλέσει έκπληξη στον κόσμο της επιστήμης και της βιομηχανίας γιατί ανέδειξαν εντελώς καινούργιες παραμέτρους στην επιχείρηση «τηγάνι». Κατ’ αρχάς διαπίστωσαν ότι ο προσανατολισμός της πατάτας – το αν, δηλαδή, θα «πλέει» οριζόντια ή κάθετη μέσα στο λάδι – έχει καθοριστική σημασία για το πόσο γρήγορα τηγανίζεται, πόση κρούστα κάνει και πόσο λάδι απορροφά, γνώσεις που σε βιομηχανικό αλλά και σε οικιακό επίπεδο μπορούν να προσφέρουν εξοικονόμηση ενέργειας και χρόνου καθώς και πιο τραγανές και με λιγότερα λιπαρά πατάτες. Περισσότερες διαπιστώσεις αναμένονται στην επόμενη φάση, όταν οι έλληνες ειδικοί θα τηγανίσουν σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας, σε μια παραβολική πτήση που θα πραγματοποιηθεί το αργότερο ως το καλοκαίρι του 2014. Ας πάρουμε όμως τα πράγματα από την αρχή.

Ο καθηγητής Θοδωρής Καρα­πάντσιος, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας του ΑΠΘ.

Μια πατάτα που τηγανίζεται στο καυτό λάδι είναι ένα πορώδες μέσο που αντιδρά σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και τα πορώδη υλικά αποτελούν έναν από τους τελευταίους τομείς «αιχμής» που μελετώνται για τη βελτίωση των συσκευών μεταφοράς θερμότητας – συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη γρήγορη απαγωγή μεγάλων ποσοτήτων θερμότητας σε σημεία όπου αναπτύσσονται υψηλές θερμοκρασίες. Στο πλαίσιο αυτό ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος χρηματοδοτεί πέντε ερευνητικές ομάδες που εξετάζουν φαινόμενα βρασμού σε διάφορα υλικά. Μία από αυτές είναι και η ομάδα του Τμήματος Χημείας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης με επικεφαλής τον καθηγητή Θοδωρή Καραπάντσιο. «Μας χρηματοδοτεί τα τελευταία τρία χρόνια για να μελετήσουμε τα φαινόμενα μεταφοράς θερμότητας και μάζας με ταυτόχρονη αλλαγή φάσης μέσα σε πορώδη μέσα. Ιδιαίτερη σημασία δίνεται στη σύγκριση ανάμεσα σε τεχνητά πορώδη μέσα, όπως π.χ. κεραμικά ή πολυμερή, και σε φυσικά πορώδη μέσα» λέει ο καθηγητής μιλώντας στο «Βήμα». «Εμείς τους είπαμε ότι θα θέλαμε ως φυσικό πορώδες μέσο να εξετάσουμε την εξέλιξη της πορώδους δομής της πατάτας κατά το τηγάνισμά της γιατί αυτό είναι σημαντικό και για τη βιομηχανία και τεχνολογία τροφίμων και βρήκαν την ιδέα πολύ ελκυστική».

Η τηγανητή πατάτα εκ των έσω

Ο επικεφαλής του πειράματος δρ Γιάννης Λιούμπας.

Το αποτέλεσμα είναι ότι οι έλληνες ερευνητές θα είναι οι πρώτοι στον πλανήτη που θα τηγανίσουν σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας. Αν και το τηγάνισμα αποτελεί μια πολύ βασική διαδικασία για τη μελέτη της μεταφοράς θερμότητας και μάζας, φαίνεται ότι κανείς ως τώρα δεν το είχε εξετάσει συστηματικά. Ετσι η ομάδα του ΑΠΘ στη σειρά των πειραμάτων της, που έχουν ξεκινήσει εδώ και τρία χρόνια, έχει κατακτήσει πολλές πρωτιές, «τεστάροντας» για πρώτη φορά τα σχετικά μοντέλα και τηγανίζοντας για πρώτη φορά ένα υλικό σε συνθήκες υπερβαρύτητας στη Φυγόκεντρο Μεγάλης Διαμέτρου (LDC: Large Diameter Centrifuge) της ESA στο Νούρντβαϊκ της Ολλανδίας το περασμένο καλοκαίρι. Για όλες τις μελέτες ο επικεφαλής του πειράματος Γιάννης Σ. Λιούμπας έχει αναπτύξει μια ειδική πειραματική διάταξη η οποία επέτρεψε για πρώτη φορά ακριβείς μετρήσεις όχι μόνο στην επιφάνεια της πατάτας αλλά και στο εσωτερικό της. «Το πιο δύσκολο που πετύχαμε με αυτή τη συσκευή ήταν ότι μπορέσαμε να μετρήσουμε ακριβώς κάτω από την επιφάνεια του πορώδους μέσου με ακρίβεια κλάσματος του χιλιοστού» λέει ο ερευνητής. «Και ταυτόχρονα κινηματογραφούσαμε με κάμερα υψηλής ταχύτητας τις φυσαλίδες στην επιφάνειά του».
Χάρη στην πειραματική διάταξη, η οποία άλλαζε κλίση στην πατάτα (στις 0, 90 και 180 μοίρες) και έχοντας μονώσει τις πλευρές της πατάτας που δεν ήθελαν να εξετάσουν, οι ερευνητές μπόρεσαν να καταγράψουν τον σχηματισμό των φυσαλίδων, τη θερμοκρασία και μια σειρά από άλλα δεδομένα (30 το δευτερόλεπτο, όπως μας λέει ο κ. Καραπάντσιος) τα οποία τους επέτρεψαν να παρακολουθήσουν με κάθε λεπτομέρεια τι συμβαίνει καθ’ όλη τη διάρκεια του τηγανίσματος. «Μπορέσαμε να καταγράψουμε τη βίαιη απομάκρυνση της υγρασίας που υποχωρώντας άφηνε πίσω της μια δαιδαλώδη πορώδη δομή, γνωστή ως κρούστα, της οποίας το πάχος αναπτύσσεται αρχικά γρήγορα αλλά στη συνέχεια όλο και πιο αργά κατά το τηγάνισμα – πράγματα που ως τώρα υποθέταμε ή είχαμε μόνο μια γενικότερη ποιοτική άποψη γι’ αυτά. Και είναι η δομή και το πάχος της κρούστας που καθορίζουν σε σημαντικό βαθμό την τελική διείσδυση του λαδιού και επομένως τα θρεπτικό φορτίο της πατάτας» εξηγεί.

Γιαγιάδες και φριτέζες

Η πειραματική διάταξη των ερευνητών μέσα στον «κάδο» της συσκευής φυγοκέντρησης.

Η πρώτη διαπίστωση-έκπληξη στη φάση των πειραμάτων που έγιναν σε συνθήκες 1 g – δηλαδή, σε γήινη βαρύτητα – ήταν ότι μια πατάτα που «τσιτσιρίζεται» μέσα στο λάδι δεν τηγανίζεται με τον ίδιο τρόπο από όλες τις πλευρές. Οι πλευρές που είναι κάθετα προς τον πυθμένα τηγανίζονται πιο γρήγορα και κάνουν εντονότερη κρούστα από ό,τι η επάνω οριζόντια πλευρά ενώ η κάτω οριζόντια πλευρά γίνεται μάλλον βραστή, αφού δεν σχηματίζει σχεδόν καθόλου κρούστα. Αυτό γιατί, όπως είδαν οι ερευνητές, εξαιτίας της άνωσης οι φυσαλίδες ατμού που δημιουργούνται (για τη γαστρονομία η διαφορά μπορεί να είναι τεράστια, για τη Φυσική όμως το τηγάνισμα είναι στην ουσία βρασμός, μόνο που γίνεται σε λάδι και σε υψηλότερες θερμοκρασίες) «κολλάνε» επάνω της και λειτουργούν κατά κάποιον τρόπο σαν θερμομονωτικό. Το μυστικό λοιπόν για γρήγορες, τραγανές πατάτες είναι να τοποθετηθούν κάθετα μέσα στο λάδι. «Οσο πιο κάθετη είναι η πατάτα, τόσο πιο γρήγορα θα τηγανιστεί – που σημαίνει εξοικονόμηση ενέργειας και χρόνου – και τόσο πιο τραγανή θα γίνει αφού αυξάνεται η κρούστα της» λέει ο καθηγητής.

Στην πραγματική ζωή βεβαίως, έξω από το εργαστήριο και την ειδική πειραματική διάταξη των ερευνητών, οι πατάτες σπανίως στέκονται κατακόρυφα μέσα στο λάδι και οι γιαγιάδες μας που τις τηγάνιζαν γυρίζοντάς τις διαρκώς αποδεικνύονται σοφές. Αυτή είναι και η συμβουλή που δίνουν σήμερα οι επιστήμονες του ΑΠΘ για «οικιακή» χρήση ενώ για τη βιομηχανία προτείνουν μηχανισμούς που θα δημιουργούν μια ήπια ανατάραξη αλλάζοντας την κλίση τους. Μετά την πρόσφατη δημοσίευση δύο σχετικών μελετών στην επιθεώρηση «Journal of Food Science» μια αμερικανική εταιρεία που κατασκευάζει φριτέζες ήρθε σε επαφή με τον κ. Καραπάντσιο: η ιδέα είναι να εξοπλίσει τις φριτέζες της με συστήματα που θα ρυθμίζουν την κλίση στις πατάτες ανάλογα με το πόσο τραγανές τις θέλει ο καθένας, όπως μας είπε όμως ο καθηγητής αυτό είναι κάτι που ακόμη δεν έχουν εξετάσει.

Σε πιο θεωρητικό επίπεδο οι ερευνητές κατόρθωσαν επίσης να επαληθεύσουν για πρώτη φορά πειραματικά την πρόσφατη ανατροπή μιας παλιάς θεωρίας για το τηγάνισμα. «Μέχρι πρόσφατα ακόμη οι επιστήμονες είχαν την εντύπωση ότι η κρούστα της πατάτας ταυτίζεται με ένα μέτωπο εξάτμισης του νερού – ότι, δηλαδή, το νερό υποχωρεί απότομα σαν ένα μέτωπο προς το εσωτερικό της πατάτας και καθώς υποχωρεί ταυτόχρονα σχηματίζεται η κρούστα» εξηγεί ο καθηγητής. «Πριν από μερικά χρόνια όμως αμερικανοί ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Cornell έδειξαν με ένα θεωρητικό μοντέλο ότι αυτό δεν ισχύει, ότι η διαδικασία δεν γίνεται απότομα, σαν μέτωπο, αλλά σε μια ευρύτερη περιοχή, σαν ζώνη. Τα πειράματά μας έδειξαν για πρώτη φορά ότι το θεωρητικό μοντέλο τους για τη ζώνη εξάτμισης ισχύει και επιπλέον ότι αυτή η ζώνη εξάτμισης είναι πιο στενή όσο μεγαλύτερη είναι η θερμοκρασία του λαδιού, οπότε σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες τηγανίσματος (180 βαθμούς Κελσίου) μπορεί – υπό προϋποθέσεις – να θεωρηθεί ότι προσεγγίζει σε ένα μέτωπο εξάτμισης».

Πολύτιμη φυγόκεντρος!
Η δεύτερη φάση των πειραμάτων τηγανίσματος στην υπερβαρύτητα έφθασε μέχρι τις πολύ «βαριές» συνθήκες των 9 g – βαρύτητα εννέα φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης. Οταν η βαρύτητα αυξάνεται, το τηγάνισμα γίνεται εντονότερο, με την έννοια ότι, αν και η θερμοκρασία του λαδιού είναι η ίδια, η θερμότητα μεταφέρεται με μεγαλύτερο ρυθμό, προσφέροντας έναν καλό τρόπο για να «δοκιμάσει» κανείς θεωρίες και μοντέλα. Η θεωρία της ζώνης εξάτμισης πέρασε και εδώ το τεστ, ενώ οι ερευνητές εξέτασαν έναν ακόμη σημαντικό παράγοντα. Η δύναμη του g, όπως μας λέει ο κ. Καραπάντσιος, περιλαμβάνεται σε όλα τα μοντέλα βιομηχανικής χρήσης που περιγράφουν τη μεταφορά θερμότητας από το λάδι στο σώμα που τηγανίζεται. «Αυτή η εξάρτηση, η σχέση της μεταφοράς θερμότητας με το g, δεν είχε ελεγχθεί ποτέ, γιατί κανένας ποτέ δεν έκανε πειράματα στην υπερβαρύτητα» εξηγεί.

Οσον αφορά την πιο ελκυστική για κάποιον που δεν είναι επιστήμονας πλευρά, την ίδια την πατάτα, αυτή φάνηκε να φθάνει στο… απόγειό της στις πιο «βαριές» συνθήκες. Μεγαλύτερη βαρύτητα και πιο έντονη μεταφορά θερμότητας σημαίνουν πολύ μικρότερες φυσαλίδες, πολύ πιο γρήγορο τηγάνισμα και πατάτες με πιο παχιά κρούστα και λιγότερο λάδι – και αυτό ήταν θεωρητικά αναμενόμενο. Εκείνο όμως που ανακάλυψαν οι ειδικοί ήταν ότι εδώ υπάρχει ένα βέλτιστο όριο, τα 3 g. «Μετά τα 3 g, στα 6 ή στα 9, υπάρχει μια μικρή βελτίωση, σε χρόνους και τραγανότητα, αλλά όχι τόσο εντυπωσιακή» λέει ο καθηγητής. «Οι φυσαλίδες είναι πιο μικρές, όπως είδαμε όμως ο κρατήρας, το αποτύπωμα που αφήνουν στην πατάτα σχηματίζοντας την κρούστα δεν αλλάζει».

Αυτό σημαίνει ότι μια φριτέζα εξοπλισμένη με ένα μικρό σύστημα φυγοκέντρησης θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά τον χρόνο του τηγανίσματος προσφέροντας πατάτες πιο τραγανές και ταυτόχρονα πολύ πιο υγιεινές και λιγότερο παχυντικές. Ο κ. Καραπάντσιος εκτιμά ότι το διαφορετικό πορώδες της κρούστας στις «φυγοκεντρισμένες» πατάτες μπορεί να οδηγήσει σε μείωση 15%-20% της περιεκτικότητάς τους σε λάδι, οι σχετικές μετρήσεις όμως θα γίνουν στο επόμενο διάστημα.

Τραγανές και πιο υγιεινές

Αφού δεν μπορούμε εύκολα να κρατήσουμε τις πατάτες «όρθιες» στο τηγάνι, για πιο τραγανή κρούστα οι ειδικοί συνιστούν να τις αναποδογυρίζουμε συχνά.

Αν εξαιρέσουμε την προωθημένη τεχνολογία της φυγοκέντρησης και της ειδικής διάταξης για τις μετρήσεις, τα πειράματα θα μπορούσαν να αποτελούν τη χαρά τού… καλοφαγά: οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν «αληθινές», φρέσκιες και όχι προτηγανισμένες πατάτες, τις οποίες τηγάνισαν σε ελαιόλαδο, με τον παραδοσιακό μεσογειακό τρόπο. «Η ιδέα είναι ότι οι αστροναύτες δεν θα πάρουν μαζί τους δύο τόνους προτηγανισμένες πατάτες. Θα καλλιεργήσουν οι ίδιοι πατάτες είτε στο σκάφος μεταφοράς, αν υπάρχει σχετικός χώρος, είτε στον τόπο προορισμού τους» λέει ο κ. Καραπάντσιος. «Επίσης όμως, σε πρακτικό επίπεδο, οι περισσότεροι στα σπίτια μας τηγανίζουμε ωμές πατάτες. Για τον βιομηχανικό τομέα, όπου ως επί το πλείστον χρησιμοποιούνται προτηγανισμένες πατάτες, το πείραμά μας αποτελεί πείραμα αναφοράς, αφού μελετά τις συνθήκες στο πρωτογενές, μη επεξεργασμένο προϊόν».
Και τι γίνεται με τη γεύση; Επίσημη απάντηση δεν μπορούμε να έχουμε προς το παρόν στο συγκεκριμένο ερώτημα. Οπως εξηγεί ο καθηγητής, για να αποφανθεί κανείς περί γευσιγνωσίας με επιστημονικό τρόπο θα πρέπει να αποταθεί σε ένα πάνελ ειδικών, και ειδικοί γευσιγνώστες για την τηγανητή πατάτα στην Ελλάδα δεν υπάρχουν. Εκτός από μια προσπάθεια εκπαίδευσης μιας ομάδας στο ΑΠΘ υπάρχουν επίσης σκέψεις για συνεργασία με ειδικούς από το εξωτερικό. «Αν θέλετε πάντως να σας πω ως ερασιτέχνης, η πατάτα είναι η ίδια πατάτα που ξέρουμε, μόνο που είναι πιο τραγανή» μας λέει. «Και για μένα είναι πλεονέκτημα το ότι έχει λιγότερο λάδι».

Τηγανίζεις στη μικροβαρύτητα;
Στην επόμενη φάση, το τηγάνισμα σε μηδενική βαρύτητα, οι ερευνητές δεν περιμένουν να δοκιμάσουν νόστιμες πατάτες. Αυτό γιατί στις συγκεκριμένες συνθήκες η πατάτα δεν πρόκειται να τηγανιστεί. «Αυτό που περιμένουμε να δούμε είναι αυτό που συμβαίνει στο συμβατικό τηγάνι με την κάτω οριζόντια πλευρά: επειδή δεν υπάρχει βαρύτητα η πατάτα θα εγκλωβιστεί σε μια τεράστια φυσαλίδα» λέει ο κ. Καραπάντσιος. «Δεν μας απασχολεί όμως το αν μπορεί κάποιος να τηγανίσει στη μικροβαρύτητα. Η απάντηση είναι όχι». Αυτό που τους απασχολεί – πέρα από το πρόβλημα του «μενού» των αστροναυτών, το οποίο πιθανότατα θα λυθεί με ένα σύστημα φυγοκέντρησης – είναι να μελετήσουν το τηγάνισμα και σε αυτές τις εντελώς άγνωστες συνθήκες και να κατανοήσουν τους μηχανισμούς του ώστε να χρησιμοποιήσουν τις γνώσεις τους για να βελτιώσουν, όχι πια μόνο το πιάτο μας, αλλά και τις αντοχές των διαστημοπλοίων της ESA.

«Το τηγάνισμα ως μηχανισμός απομάκρυνσης νερού από πορώδη μέσα με έντονους ρυθμούς μεταφοράς θερμότητας παρουσιάζει ενδιαφέρον για τα συστήματα εναλλαγής θερμότητας με βρασμό τα οποία χρησιμοποιούνται συχνά στο Διάστημα» εξηγεί ο κ. Καραπάντσιος. Επίσης, όπως επισημαίνει ο κ. Λιούμπας, πολλές διεργασίες στο Διάστημα εμπερικλείουν μεταφορά θερμότητας και μάζας σε πορώδη μέσα, με πιο γνωστή σε όλους μας την είσοδο των διαστημοπλοίων στη γήινη ατμόσφαιρα. «Λόγω της τριβής» λέει ο ερευνητής «αναπτύσσονται πολύ υψηλές θερμοκρασίες στο κέλυφος μπροστά στη μύτη και πολλά διαστημόπλοια έχουν καταστραφεί κατά την είσοδό τους στη Γη. Ισως θα μπορούσαμε να παράγουμε καλύτερα υλικά για να αποφύγουμε αυτές τις καταστροφές». Οι δυνατότητες δεν εξαντλούνται εδώ. «Ξέρετε, η πατάτα όσο και να την τηγανίσει κάποιος, ακόμη και μέχρι να την κάψει εξωτερικά, ένα τμήμα στο εσωτερικό της μένει πάντα φρέσκο γιατί το προστατεύει η κρούστα που δημιουργείται» προσθέτει. «Αυτό είναι πολύ σημαντικό γιατί μας δείχνει μια βιομιμητική προσέγγιση. Η φύση μάς δείχνει πώς θα εκμεταλλευθούμε τα φαινόμενα σε δικές μας εφαρμογές».

Πυρκαγιά στο Διάστημα
Μια πυρκαγιά σε έλλειψη βαρύτητας είναι πολύ διαφορετική από τις φωτιές που γνωρίζουμε εδώ στη Γη. «Πριν από μερικά χρόνια ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος έκανε μια προσομοίωση και είδε ότι μέσα σε ένα διαστημόπλοιο, επειδή υπάρχει πολύ οξυγόνο, η φωτιά εξαπλώνεται πολύ γρήγορα, ενώ λόγω της έλλειψης βαρύτητας δεν εξαπλώνεται με τον γνωστό τρόπο, δεν απλώνεται παντού, αλλά δημιουργούνται διάχυτοι θύλακοι φωτιάς μέσα στον χώρο» περιγράφει ο Θοδωρής Καραπάντσιος. Στις περιπτώσεις αυτές οι αστροναύτες έχουν 60 δευτερόλεπτα για να φθάσουν στη θυρίδα, να την ανοίξουν και να βγουν. Ο χρόνος αυτός, όπως εξηγεί ο καθηγητής, είναι πολύ λίγος, ενώ λόγω της πυρκαγιάς είναι πολύ πιθανόν τα τοιχώματα του σκάφους και η θυρίδα να είναι τόσο καυτά ώστε να μην μπορούν καν να τα αγγίξουν.

«Για να κρατήσουμε τη θερμοκρασία των τοιχωμάτων και της θυρίδας χαμηλή» προσθέτει «έχουμε προτείνει, και αυτό μελετάμε, να πλημμυρίζουν εσωτερικά με νερό, και μάλιστα με τα λύματα του διαστημοπλοίου, όχι το καθαρό νερό που χρησιμοποιούν οι αστροναύτες. Τα τοιχώματα και η θυρίδα είναι από πορώδη υλικά και το νερό θα διοχετευθεί στο εσωτερικό τους, οπότε ο βρασμός που θα γίνει θα μειώσει τη θερμοκρασία τους δίνοντας επιπλέον χρόνο ώστε να μπορέσουν οι αστροναύτες να προλάβουν να βγουν».

Αναδημοσιευσα Από Βημα

Μοριακές δονήσεις γεννούν αρώματα!

Μοριακές δονήσεις γεννούν αρώματα!

Αντιλαμβανόμαστε τις οσμές από τις κβαντικές ταλαντώσεις των μορίων τους, λέει η ερευνητική ομάδα του Ιδρύματος «Αλέξανδρος Φλέμινγκ»

Σουφλέρη Ιωάννα Α.

Οι μυρωδιές που κατακλύζουν τη ζωή μας δεν οφείλονται μόνο στα διαφορετικά μόρια των ουσιών, αλλά και στις ταλαντώσεις τους! Αποκαλυπτική έρευνα με ελληνική υπογραφής,

Δεν μπορώ να σας περιγράψω με τι χαρά οδηγούσα πριν από καμιά δεκαριά ημέρες προς το Ερευνητικό Ινστιτούτο «Αλέξανδρος Φλέμινγκ» στη Βάρη. Οχι μόνο ήταν μια λαμπερή ηλιόλουστη ημέρα, αλλά ήταν η ημέρα που επιτέλους θα γινόμουν κι εγώ μέρος ενός πειράματος! Τα τελευταία χρόνια γράφω για πειράματα που έχουν γίνει από άλλους και στο παρελθόν έχω κάνει και η ίδια πολλά πειράματα. Αλλά ποτέ ως εκείνη την ημέρα δεν ήμουν μέρος ενός πειράματος ή, αν προτιμάτε, δεν είχα υπάρξει πειραματόζωο!

Φαντάζομαι ότι σας έχω μπερδέψει. Σαν να σας ακούω να ρωτάτε: «Γιατί να χαίρεται κανείς όταν πάει να γίνει πειραματόζωο;». Κατ’ αρχάς να διευκρινίσουμε ότι δεν είναι δεδομένο πως υποφέρουν όλα τα πειραματόζωα. Και, στην περίπτωσή μου, είχα από καιρό θέσει υποψηφιότητα για τον ρόλο αυτόν και ήμουν περιχαρής που το αίτημά μου είχε γίνει αποδεκτό. Βλέπετε, ήθελα να είμαι από τους πρώτους ανθρώπους πάνω στον πλανήτη που θα βοηθούσαν να διαλευκανθεί ένα μέγα μυστήριο: το πώς μυρίζουμε.

Σκεφθείτε το για μια στιγμή: ο άνθρωπος κατέκτησε το Διάστημα, δημιούργησε ηλεκτρονικούς υπολογιστές με ασύλληπτες δυνατότητες, θεράπευσε ασθένειες που τον ταλάνιζαν για αιώνες, αλλά δεν γνωρίζει ακόμη πώς λειτουργεί μία από τις πέντε αισθήσεις του. Και μπορεί οι άνθρωποι να τείνουμε να υποτιμούμε την όσφρηση, σε σχέση με την όραση ή την ακοή, αλλά κάνουμε τεράστιο λάθος. Θυμηθείτε το αυτό την επόμενη φορά που ένα κρυολόγημα θα σας στερήσει την όσφρησή σας για μερικές ημέρες: δείτε πόσο φτωχότερος γίνεται ο κόσμος σας χωρίς οσμές. Για να μην πούμε πόσο πιο επικίνδυνος γίνεται, αφού δεν θα μπορούσε κανείς να μυρίσει ούτε τον καπνό μιας πυρκαγιάς ούτε μια τοξική ουσία.

Κλειδιά και κλειδαριές
Οσοι παρακολουθούν επισταμένως τα επιστημονικά τεκταινόμενα θα θυμούνται ίσως ότι το 2004 δύο αμερικανοί ερευνητές, οι Ρίτσαρντ Αξελ (Richard Axel) και Λίντα Μπακ (Linda Β. Buck), τιμήθηκαν με το βραβείο Νομπέλ Ιατρικής για την ανακάλυψη των οσφρητικών υποδοχέων και τη διαλεύκανση της οργάνωσης του οσφρητικού συστήματος. Οπως διαπιστώθηκε από τους δύο συνεργάτες, οι οσφρητικοί υποδοχείς είναι πρωτεΐνες εγκατεστημένες στα εξειδικευμένα κύτταρα του ρινικού επιθηλίου μας. (Η εξειδίκευση των κυττάρων του οσφρητικού επιθηλίου προέρχεται από το γεγονός ότι καθένα από αυτά φέρει έναν και μόνο τύπο οσφρητικού υποδοχέα.) Τα κύτταρα αυτά λοιπόν αντιλαμβάνονται τις οσμές και πληροφορούν τον εγκέφαλό μας για την παρουσία τους στέλνοντας ηλεκτρικές ώσεις αρχικά στον οσφρητικό λοβό και στη συνέχεια σε άλλες περιοχές του.

Ενώ όμως οι διαδρομές των ηλεκτρικών ώσεων από το ρινικό επιθήλιο στον εγκέφαλο φαίνεται ότι είναι ξεκάθαρες, δεν συμβαίνει το ίδιο και με το πρώτο βήμα της λειτουργίας της όσφρησης, το οποίο έχει να κάνει με την αλληλεπίδραση των οσμών με τους οσφρητικούς υποδοχείς. Η αρχική υπόθεση ήταν ότι οι οσμές και οι υποδοχείς τους λειτουργούν όπως το κλειδί με την κλειδαριά: κάθε οσμή μπορούσε να «ξεκλειδώσει» τον αντίστοιχο υποδοχέα της προσδενόμενη πάνω σε αυτόν.

Οσο ελκυστική και αν ακούγεται αυτή η υπόθεση, κάπου χωλαίνει: «Οι επιστημονικές υποθέσεις είναι σωστές όταν έχουν προβλεπτική ικανότητα» σημείωσε στο «BHMAScience» ο Λούκα Τούριν (Luca Turin), ερευνητής τώρα του Ινστιτούτου Φλέμινγκ. Πράγματι, αν η υπόθεση που θέλει τις οσμές να έχουν στερεοδιάταξη συμπληρωματική ως προς τον υποδοχέα τους εξηγεί πράγματι τη λειτουργία της όσφρησης, θα έπρεπε να μπορεί κανείς να προβλέψει πώς θα μύριζε μια ουσία αν γνώριζε το σχήμα της στον χώρο. Αντιστοίχως, θα περίμενε κανείς ουσίες με παραπλήσια σχήματα να έχουν και παραπλήσιες οσμές.

Βότκα και… χαλασμένο αβγό
Οπως όμως γνωρίζουν όσοι ερευνούν τη λειτουργία της όσφρησης, τα παραπάνω δεν ισχύουν. Χαρακτηριστικότατο παράδειγμα αποτελεί το ζεύγος αιθανόλης – αιθανοθειόλης, που είναι ουσίες με πολύ όμοια στερεοδιάταξη και αντιδιαμετρικά αντίθετες οσμές. Η πρώτη μυρίζει βότκα, ενώ η αιθανοθειόλη, που δεν είναι παρά μια αιθανόλη στης οποίας το μόριο ένα υδρογόνο έχει αντικατασταθεί από ένα μόριο θείου, μυρίζει χαλασμένο αβγό. Τη μυρωδιά του χαλασμένου αβγού έχουν επίσης και μια σειρά ενώσεις βορίου και υδρογόνου, τα βοράνια, των οποίων το μόριο δεν έχει καμία ομοιότητα με την αιθανοθειόλη.

Ολα αυτά έκαναν τον Τούριν, ο οποίος είναι βιοφυσικός, δύσπιστο σχετικά με την εξήγηση της αλληλεπίδρασης των οσμών με τους υποδοχείς τους. Ο Τούριν θεώρησε ότι πιθανότατα είχε δίκιο ο βρετανός χημικός Sir Malcolm Dyson, ο οποίος το 1937 είχε κάνει την υπόθεση πως αντιλαμβανόμαστε τις οσμές χάρη στις μοριακές δονήσεις τους. Αναζητώντας τρόπους να διερευνήσει αυτή την υπόθεση πειραματικά, ο Τούριν προσέγγισε τον νευροβιολόγο Ευθύμιο Σκουλάκη του Ινστιτούτου Φλέμινγκ. Ο δρ Σκουλάκης και οι συνεργάτες του διερευνούν τον μηχανισμό της μνήμης και της μάθησης χρησιμοποιώντας ως πειραματόζωο τη μύγα του ξιδιού (Drosophila melanogaster) και έχουν αναπτύξει τεχνικές εκπαίδευσης των μυγών με τη βοήθεια οσφρητικών σημάτων.

Ο ρόλος των ταλαντώσεων
Πριν από ακριβώς δύο χρόνια το δίδυμο Σκουλάκη – Τούριν είχε καταδείξει ότι πράγματι οι μοριακές δονήσεις ενός μορίου και όχι η στερεοδιάταξή του είναι ο τρόπος με τον οποίο αντιλαμβάνονται τις οσμές οι μύγες. Δεν γνώριζαν όμως αν κάτι τέτοιο μπορούσε να ισχύει και στους ανθρώπους. «Τα οσφρητικά κύτταρα των μυγών είναι πολύ διαφορετικά από τα δικά μας και μόνο η επανάληψη του πειράματος σε ανθρώπους θα μπορούσε να μας λύσει το μυστήριο» είπε ο Λούκα Τούριν.

Το πείραμα είναι απλό στη σύλληψή του αλλά κάπως πιο δύσκολο στην εφαρμογή. Ενα μόριο του οποίου τα υδρογόνα έχουν αντικατασταθεί από δευτέριο (ισότοπο του υδρογόνου) διατηρεί τη στερεοδιάταξή του, αλλά οι μοριακές δονήσεις του είναι διαφορετικές εξαιτίας των διαφορετικών ταλαντώσεων του βαρύτερου δευτέριου. Αν όντως ισχύει η θεωρία του Τούριν, θα έπρεπε το δευτεριωμένο μόριο να μυρίζει διαφορετικά από το αρχικό.

Για να μπορέσουν να προβούν σε αυτόν τον πειραματισμό, οι δύο συνεργάτες ζήτησαν τη βοήθεια της Vioryl, της μόνης ελληνικής εταιρείας αρωμάτων που διαθέτει ένα μεγάλο ερευνητικό τμήμα. «Ο Δημήτρης Γεωργανάκης από τη Vioryl και η Κλειώ Μανιάτη η οποία εργάζεται στο εργαστήριό μας έφτιαξαν τα υψηλής καθαρότητας δευτεριωμένα μόρια μασκ τα οποία χρειαζόμασταν για να διερευνήσουμε την ορθότητα της θεωρίας μας» είπε ο Λούκα Τούριν.

Τα μασκ κι εγώ
Τα μασκ είναι μια ομάδα μορίων με ευρεία χρήση στην αρωματοποιία. Ο καθαρισμός με τη βοήθεια αέριας χρωματογραφίας τόσο των κανονικών όσο και των δευτεριωμένων μορίων μασκ, ώστε να είναι βέβαιο ότι οι εθελοντές θα μύριζαν μόνο την ουσία χωρίς καμία πρόσμειξη, ήταν κομβικής σημασίας για τον πειραματισμό. Ως καλή εθελόντρια λοιπόν κατέφθασα κι εγώ εκείνο το λαμπερό πρωινό στη Βάρη και γεμάτη ανυπομονησία είδα να καταφθάνουν μέσα σε ένα κουτί τα μικρά εργαστηριακά μπουκαλάκια με τα δύο ειδών μασκ, το κανονικό και το δευτεριωμένο.

Το πρώτο μπουκαλάκι, που δεν ξέρω τι περιέχει, ανοίγει. Το φέρνω στη μύτη μου και μυρίζω κάτι απροσδιόριστο, κάτι που θυμίζει πλαστικό. Είναι το πλαστικό που τυλίγει το πώμα του. Δεν έχω ιδέα πώς μυρίζει το περιεχόμενο του μπουκαλιού. Οι ερευνητές κοιτάζονται μεταξύ τους και χαμογελούν. Μου δίνουν το επόμενο μπουκαλάκι, τίποτε. Φέρνουν κι άλλα από το εργαστήριο. Τίποτε.

Η καριέρα μου ως πειραματοζώου τελειώνει προτού ακόμη αρχίσει. Οπως με πληροφορούν, ανήκω στο 5% του πληθυσμού που δεν μπορεί να μυρίσει τα μασκ! Ευτυχώς για τους ερευνητές, υπάρχει το άλλο 95%. Οπως σημειώνουν στο άρθρο τους που δημοσιεύθηκε προσφάτως στην επιθεώρηση «PlosOne», άλλοι εθελοντές μπορούσαν να ξεχωρίσουν τα κανονικά από τα δευτεριωμένα μόρια του μασκ.

Η κβαντική συνιστώσα
Το εύρημά τους σημαίνει ότι η λειτουργία της ανθρώπινης όσφρησης διαθέτει και μια κβαντική συνιστώσα, καθώς αυτό που στην πραγματικότητα αντιλαμβάνονται οι εθελοντές δεν είναι τίποτε άλλο από τις διαφορετικές μοριακές δονήσεις των μορίων με τα διαφορετικά ισότοπα (υδρογόνο – δευτέριο). Οσο για μένα, έχω τελικά ελπίδες να συνεχίσω την καριέρα μου ως πειραματόζωο: όπως με πληροφόρησε η ερευνητική ομάδα, για την επόμενη φάση των πειραμάτων της χρειάζεται ανθρώπους που δεν μπορούν να μυρίσουν τα μασκ. Μόλις έχω νεότερα από την πορεία των πειραμάτων, θα σας ενημερώσω…      

Αναδημοσιευσα Από Βημα

Ο θαυματουργός ιστός της αράχνης,

Στο μέλλον ίσως μπορεί να χρησιμεύει για την παρασκευή καρδιακών μοσχευμάτων ή και νευρικών κυττάρων

ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΚΡΙΚΚΗΣ,

Τις εκπληκτικές ιδιότητες του μεταξιού της αράχνης μελετά εδώ και τέσσερις δεκαετίες ο καθηγητής στο Τμήμα Ζωολογίας του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης Φριτζ Βόλραθ. Καθώς θεωρείται ένα από τα πιο ισχυρά υλικά στον κόσμο, πιστεύει ότι στο άμεσο μέλλον θα μπορεί να χρησιμεύει για την παρασκευή καρδιακών μοσχευμάτων ή και νευρικών κυττάρων.
«Αυτό που πάντα με παραξένευε είναι γιατί οι επιστήμονες δεν έδειχναν περισσότερο ενδιαφέρον για τις αράχνες», λέει ο δρ Βόλραθ. «Η αράχνη είναι ένα πλάσμα που αναλογικά με το μέγεθός του μπορεί να χτίσει από το σώμα του μία κατασκευή ίση αναλογικά με ένα γήπεδο ποδοσφαίρου, μέσα σε μία νύχτα, και να αιχμαλωτίσει σε αυτό ένα θήραμα με μέγεθος – πάλι αναλογικά – ενός αεροπλάνου».
Ο δρ Βόλραθ άρχισε να δείχνει ενδιαφέρον για τις αράχνες από τις αρχές της δεκαετίας του 1970 όταν ολοκλήρωσε τις σπουδές του στη νευροφυσιολογία, στο Πανεπιστήμιο του Μονάχου. Το 1972 στο Μόναχο, βλέποντας το Ολυμπιακό Πάρκο που είχε κατασκευάσει ο Φρέι Οτο το οποίο έμοιαζε με ιστό αράχνης, ο Βόλραθ σκέφθηκε το ενδεχόμενο να μπορεί το μετάξι της αράχνης να δώσει νέα ώθηση στην επιστήμη των βιοϋλικών, που τότε άρχισε να κάνει τα πρώτα της βήματα.
Εκτοτε, έχει ξοδέψει περισσότερο χρόνο από κάθε άλλο άνθρωπο για να μελετήσει πώς οι αράχνες υφαίνουν τον θαυματουργό ιστό τους. Τάισε αράχνες με φάρμακα, με μικροσκοπικές σταγόνες από αμφεταμίνες και καφεΐνη και μελέτησε τις διασπαστικές επιδράσεις που αυτά είχαν στην κατασκευή του ιστού.
Δοκίμασε τρόπους ώστε να μπορέσει να  εκπαιδεύει αράχνες να «γράφουν» πάνω στους ιστούς τους όταν τους υφαίνουν. Επεμβαίνοντας στον προσανατολισμό τους όταν υφαινόταν ο ιστός, έκανε αράχνες να σχηματίσουν πάνω τους τον αριθμό 88. Ο Βόλραθ εξακολουθεί να μελετά τις ιδιότητες του μεταξιού της αράχνης καθώς πιστεύει ότι το υλικό αυτό μπορεί να προκαλέσει επανάσταση όχι μόνο στη βιομηχανία των πολυμερών υλικών αλλά και στην ιατρική με την ανάπτυξη μοσχευμάτων, όπως καρδιάς και νευρικών ιστών.
«Κανένας δεν ενδιαφερόταν ουσιαστικά για τις αράχνες όταν ξεκίνησα. Τώρα είναι υπερβολικά πολλοί». Το μετάξι της αράχνης είναι σχεδόν το πιο σκληρό υλικό στον πλανήτη. Είναι δυνατότερο ως προς τη μάζα του από το ατσάλι και πιο ανθεκτικό και εύκαμπτο από το κέβλαρ. Επιδεικνύει προσαρμοστικότητα στο περιβάλλον και το τάνυσμα του δεν αλλοιώνεται από τις αλλαγές της θερμοκρασίας και της υγρασίας. Γι’ αυτό και οι ιστοί αράχνης παραμένουν άθικτοι στους τάφους των φαραώ.
Καθώς η αράχνη υφαίνει τον ιστό της επανακαθορίζει  την πυκνότητα των συστατικών του στοιχείων. Αυτό το επιτυγχάνει με γρήγορες ή αργές κινήσεις, για παράδειγμα, παράγοντας σχεδόν κρυσταλλικό, πολύ συμπαγές μετάξι ή ανάμεικτο, πολύ ευλύγιστο μετάξι για διαφορετικά μέρη του ιστού.
Η μελέτη της νανοδομής του μεταξιού προκάλεσε αίσθηση στον ίδιο και τους συνεργάτες του. «Αυτό που ανακαλύψαμε είναι ότι σε μοριακό επίπεδο, διαθέτει κάτι σαν πεπτίδιο, ένα επαναλαμβανόμενο μικρό μοτίβο σαν μελωδία κάποιου σκοπού. Αυτό είναι που βοηθά ώστε το μετάξι να αποκτά τις ιδιότητές του. Δεν ξέρουμε ακριβώς γιατί αυτό το μοτίβο βρίσκεται στις αράχνες, αλλά ξέρουμε ότι είναι το ίδιο μοτίβο που βρίσκεται στα νημάτια που συγκρατούν μεταξύ τους τα ανθρώπινα κύτταρα».

Αναδημοσιευσα Από Νεα

Δηλητήρια της καθημερινότητας,

Δηλητήρια της καθημερινότητας

H δισφαινόλη Α (Bisphenol A, BPA) είναι μια οργανική ένωση η οποία μεταξύ άλλων χρησιμοποιείται στα πλαστικά. Μιμούμενη τα οιστρογόνα, η BPA μπορεί να έχει δραματικές συνέπειες στα έμβρυα και στα βρέφη. Η ΕΕ έχει απαγορεύσει τη χρήση της σε μπιμπερό. Αναζητήστε την ένδειξη BPA-free όταν αγοράζετε πλαστικά που θα χρησιμοποιηθούν από παιδιά.

Σουφλέρη Ιωάννα Α.

Ελάχιστες ποσότητες ορμονικών διαταρακτών σε καίρια αναπτυξιακά στάδια επιφέρουν συνέπειες που διαρκούν για όλη μας τη ζωή,

Αργησαν να γίνουν αντιληπτές από το επιστημονικό ραντάρ επειδή δρουν σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις. Για την ακρίβεια, είναι οι μικρές συγκεντρώσεις τους που τις καθιστούν εξαιρετικά επικίνδυνες. Πρόκειται για ουσίες τις οποίες έχει γεννήσει ο σύγχρονος πολιτισμός αγνοώντας τη δυνατότητά τους να συμπεριφέρονται σαν ορμόνες. Σε αυτή την ιδιότητά τους οφείλουν άλλωστε και τη γενική ονομασία τους «ορμονικοί διαταράκτες». Ερευνες 20 και πλέον χρόνων έχουν δείξει ότι η έκθεσή μας σε αυτές μπορεί να έχει αντιστρέψιμα αποτελέσματα αν είμαστε ενήλικοι, αλλά να μας «σημαδέψει» διά βίου αν είμαστε έμβρυα ή νεογνά. Οι ειδικοί θεωρούν ότι ένα μέρος της επιδημίας παχυσαρκίας και διαβήτη που έχει ενσκήψει στον πλανήτη οφείλεται στους ορμονικούς διαταράκτες. Ομοίως, στις ουσίες αυτές αποδίδονται τα αυξημένα προβλήματα ανδρικής και γυναικείας υπογονιμότητας, καθώς και κάποιες μεταβολικές νόσοι ή ακόμη και η προδιάθεση για ορισμένους καρκίνους. Η θέσπιση τοξικολογικών ελέγχων διαφορετικού τύπου είναι τώρα το ζητούμενο, λένε οι ειδικοί.

«Ολα τα πράγματα είναι δηλητήριο και τίποτε δεν είναι χωρίς δηλητήριο: η δόση μόνο καθιστά ένα πράγμα μη δηλητήριο».

Με αυτά τα λόγια ο Παράκελσος (διάσημος γιατρός του 16ου αιώνα) προσπάθησε να αμυνθεί όταν κατηγορήθηκε για τη χρήση οπίου, υδραργύρου και άλλων επικίνδυνων ουσιών στην παρασκευή των φαρμάκων του. Αυτό που εννοούσε ο Παράκελσος είναι ότι το αποτέλεσμα της επίδρασης μιας ουσίας στον άνθρωπο είναι ευθέως ανάλογο με την ποσότητα της ουσίας που του χορηγείται. Ετσι, ο κίνδυνος μειώνεται όταν η δόση είναι μειωμένη και μια δυνητικά επικίνδυνη ουσία μπορεί σε μικρές δόσεις να αποδειχθεί θεραπευτική.

Παραφθορά των λόγων του Παράκελσου είναι το γνωστό μας «η δόση κάνει το δηλητήριο» το οποίο αποτέλεσε και τη βάση της σύγχρονης τοξικολογίας, επιστήμης της οποίας ο γερμανοελβετός γιατρός θεωρείται «πατέρας». Ακόμη και σήμερα, οι κλασικές μελέτες ασφάλειας των φαρμάκων και άλλων χημικών ουσιών ακολουθούν την ίδια αρχή: η επίδραση μιας ουσίας στα πειραματόζωα και στον άνθρωπο μελετάται σε ένα εύρος δόσεων προκειμένου να καθοριστεί εκείνη που πετυχαίνει το θεραπευτικό αποτέλεσμα με τις λιγότερες δυνατές παρενέργειες, ή, στην περίπτωση των χημικών, εκείνη που είναι καλώς ανεκτή.

Φαίνεται όμως ότι η ιδέα του Παράκελσου δεν έχει καθολική ισχύ: πράγματι, η δόση κάνει το δηλητήριο, αλλά όχι πάντοτε η μεγάλη δόση. Στη διάρκεια των δύο τελευταίων δεκαετιών οι ερευνητές έχουν συνειδητοποιήσει ότι ορισμένες ουσίες έχουν τεράστια επίδραση σε πολύ μικρές δόσεις, ιδιαίτερα όταν αυτές χορηγηθούν σε συγκεκριμένα αναπτυξιακά στάδια του ανθρώπου. Φτάνουν μάλιστα να πουν ότι τέτοιες ουσίες μπορεί να ευθύνονται για μια σειρά πληγών του σύγχρονου ανθρώπου, από την έξαρση της παχυσαρκίας και την υπογονιμότητα ως τα προβλήματα συμπεριφοράς και τον καρκίνο, και κρούουν των κώδωνα του κινδύνου επισημαίνοντας ότι απαιτείται άμεση λήψη μέτρων.

Αυτό που ακούγεται τουλάχιστον οξύμωρο για το αφτί του μέσου ανθρώπου ξένισε αρχικά και τους επιστήμονες που ασχολούνταν με την τοξικολογία και οι οποίοι δεν ήταν έτοιμοι να αποδεχθούν την ύπαρξη ουσιών που ήταν επιβλαβέστερες σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις. Αντιθέτως, εκείνοι που δεν έδειξαν καμία έκπληξη για τα «περίεργα» ευρήματα ήταν οι ερευνητές ενδοκρινολόγοι. Βλέπετε, αυτοί γνωρίζουν πολύ καλά ότι ο οργανισμός μας έχει εξελιχθεί να ανταποκρίνεται στις εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις των ορμονών και ως εκ τούτου δεν έβλεπαν για ποιον λόγο δεν θα μπορούσε να συμβεί το ίδιο και με άλλες εξωγενείς ουσίες.

Το ενδοκρινικό σύστημα είναι μια ιδιοφυής εξελικτική ιδέα η οποία στην πραγματικότητα επέτρεψε την ανάπτυξη των πολυκύτταρων οργανισμών. Διασκορπισμένοι σε κομβικά σημεία του σώματος, οι ενδοκρινείς αδένες αποτελούν τους αποκεντρωμένους εκπροσώπους της κεντρικής εξουσίας του οργανισμού. Μέσω της παραγωγής και έκλυσης ορμονών, ο πολυκύτταρος οργανισμός συντονίζει πολύπλοκες διεργασίες, από τον καθορισμό της θερμοκρασίας του σώματος και τον μεταβολισμό ως την αύξηση και την αναπαραγωγή. Με άλλα λόγια, οι ορμόνες παίζουν τον ρόλο των εντολών: με αυτά τα χημικά σήματα ο οργανισμός «διατάσσει» συγκεκριμένα όργανα να εκτελέσουν μια συγκεκριμένη λειτουργία σε μια καλά καθορισμένη χρονική στιγμή. Πολλές φορές δε, για να εξασφαλιστεί ότι όλα θα γίνουν καλώς, η εντολή είναι δοσμένη ως σχέση περισσότερων ορμονών. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η ρύθμιση της ωορρηξίας στις γυναίκες η οποία επιτυγχάνεται μέσω απολύτως ελεγχόμενων αυξομειώσεων τεσσάρων ορμονών.

Οι ορμόνες παράγονται από πολύ συγκεκριμένα όργανα και διοχετεύονται μέσω της αιματικής κυκλοφορίας στα (συχνά απομακρυσμένα από τον τόπο παραγωγής τους) σημεία του σώματος όπου θα ασκήσουν τη δράση τους. Είναι προφανές ότι αν κάτι κυκλοφορεί στο αίμα, η πιθανότητα να επιδράσει σε ολόκληρο τον οργανισμό και όχι μόνο εκεί όπου πρέπει είναι υπαρκτή. Ο μόνος τρόπος για να μπορέσει το ενδοκρινικό σύστημα να επιτελέσει τον ρόλο του είναι η εξειδίκευση της δράσης των ορμονών η οποία επιτυγχάνεται με τη βοήθεια μορίων που ονομάζονται υποδοχείς των ορμονών. Πρόκειται για μόρια τα οποία υπάρχουν είτε στην επιφάνεια είτε στο εσωτερικό των κυττάρων και των οποίων η στερεοδιάταξη είναι τέτοια ώστε να μπορούν να προσδεθούν πάνω τους οι ορμόνες. Ετσι, αν και οι ορμόνες «βολτάρουν» ελεύθερα μέσω του αίματος σε ολόκληρο τον οργανισμό, γίνονται αντιληπτές μόνο από τα κύτταρα που φέρουν τους αντίστοιχους υποδοχείς και τα οποία, μέσω αυτών, αντιλαμβάνονται τη σημασία της εντολής που τους δίδεται.

Οταν ανοίγει η κλειδαριά…
Συχνά αναφέρεται ότι οι ορμόνες με τους υποδοχείς τους έχουν σχέση κλειδιού – κλειδαριάς. Πρόκειται για έναν χρήσιμο παραλληλισμό ο οποίος αν και περιγράφει επιτυχώς τη σχέση συμπληρωματικότητας της δομής των ορμονών με τους υποδοχείς τους, δεν αποδίδει πλήρως τη δυναμική που αναπτύσσεται μεταξύ τους. Συχνά ή πρόσδεση μιας ορμόνης σε έναν υποδοχέα τον τροποποιεί προκειμένου αυτός να συνεχίσει τη μεταφορά της εντολής στα ενδότερα του κυττάρου, κάποιες φορές δε αυτά τα ενδότερα είναι το ίδιο το DNA στο οποίο ενεργοποιείται η έκφραση συγκεκριμένων γονιδίων. Οπως και να έχει πάντως, ένα είναι το σίγουρο: η πρόσδεση μιας ορμόνης στον αντίστοιχο υποδοχέα της πυροδοτεί μια σειρά μοριακών γεγονότων χάρη στα οποία επιτυγχάνεται η ομοιόσταση του οργανισμού.

Με τόσες ορμόνες που κυκλοφορούν στην αιματική κυκλοφορία ενός πολυκύτταρου οργανισμού όπως ο άνθρωπος, είναι προφανές ότι αυτές θα πρέπει να είναι ικανές να δράσουν σε πολύ μικρές ποσότητες. Ετσι, τα επίπεδα της οιστραδιόλης στο αίμα των γυναικών κυμαίνονται μεταξύ 10 και 900 pg/ml, της τεστοστερόνης στο αίμα των ανδρών μεταξύ 300 και 10.000 pg/ml και της θυροξίνης σε άνδρες και γυναίκες μεταξύ 8 και 27 pg/ml. Και η ιστορία μας δεν τελειώνει εδώ: μόνο ένα μικρό ποσοστό των ορμονών βρίσκεται στην ελεύθερη και άρα δραστική μορφή του, ενώ το υπόλοιπο είναι περισσότερο ή λιγότερο δεσμευμένο από πρωτεΐνες του ορού του αίματος. Ετσι, παραδείγματος χάριν, η ελεύθερη οιστραδιόλη κυμαίνεται σε επίπεδα της τάξεως του 0,1-9 pg/ml και αυτά τα επίπεδα είναι αρκετά για να είναι δραστική. (Αξίζει εδώ να σημειωθεί ότι τα επίπεδα των ορμονών ποικίλλουν με βάση την ηλικία, το φύλο, αλλά και την ώρα της ημέρας!)

Ο τρόπος με τον οποίο έχει εξελιχθεί το ενδοκρινικό σύστημα το έχει προικίσει με χαρακτηριστικές ενδογενείς ιδιότητες. Ετσι, όπως καλά γνωρίζουν οι ερευνητές ενδοκρινολόγοι, όχι μόνο δεν απαιτείται να έχουν πληρωθεί όλοι οι υποδοχείς με ορμονικά μόρια για να αρχίσει να εκτελείται η εντολή που δίδεται με την ορμόνη, αλλά συχνά το μέγιστο της βιολογικής ανταπόκρισης στην ορμόνη επιτυγχάνεται με χαμηλή σχετικά πληρότητα υποδοχέων. Αμεση συνέπεια της ιδιότητας αυτής είναι οι μικρές αυξομειώσεις των επιπέδων των ορμονών να έχουν μεγάλες επιπτώσεις σε επίπεδο οργανισμού.

Οι επιπτώσεις των αυξομειώσεων των ορμονών είναι δραματικότερες όταν συμβαίνουν κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη. Σε ένα κλασικό άρθρο το οποίο δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση «Endocrinology» το 1959, αμερικανοί ερευνητές κατέδειξαν ότι η έκθεση εμβρύων ινδικών χοιριδίων στην τεστοστερόνη είχε ως αποτέλεσμα την αναδιοργάνωση των αναπτυσσόμενων οργάνων και τη σχετική ανδροποίηση των θηλυκών.

Ορμόνες και ορμονικοί διαταράκτες
Παρά το γεγονός ότι οι ενδοκρινολόγοι προσέθεταν όλο και περισσότερες αποδείξεις για την επίδραση των ορμονών στα αναπτυσσόμενα έμβρυα, αντίστοιχες επιδράσεις προερχόμενες από επιδημιολογικές ή άλλες μελέτες δεν ήταν εύκολο να τεκμηριωθούν. Ετσι, οι τοξικολογικές μελέτες, είτε αυτές αφορούσαν παρενέργειες φαρμάκων είτε τη θέσπιση κατώτατων ορίων για την ασφάλεια κάποιων ουσιών, εξακολουθούσαν να γίνονται με βάση την υπόθεση ότι οι όποιες επιδράσεις θα είναι ευθέως ανάλογες με την ποσότητα της ουσίας που εισέρχεται στον οργανισμό.

Και όμως θα έπρεπε και οι τοξικολόγοι να είναι περισσότερο υποψιασμένοι! Ποιος δεν θυμάται τι έγινε με το DDT το οποίο χρησιμοποιήθηκε ευρέως στις δεκαετίες του ’50 και του ’60 ως εντομοκτόνο και του οποίου υπολείμματα δυστυχώς υπάρχουν ακόμη και ίσως φτάνουν σε μας μέσω του φαγητού μας. Η επίδραση του DDT άρχισε να γίνεται κατανοητή όταν οι ερευνητές παρατήρησαν την παρουσία πουλιών με δυσμορφίες. Πλήθος μελετών κατέδειξαν στη συνέχεια ότι τα πουλιά δεν ήταν τα μόνα θύματα των παρενεργειών του DDT. Οταν οι ερευνητές χορήγησαν μικροποσότητες DDT σε κυοφορούντα ποντίκια διαπίστωσαν ότι οι απόγονοί τους εμφάνιζαν επιθετική συμπεριφορά προς άτομα του ιδίου φύλου, καθώς επίσης και ότι τα αρσενικά ποντικάκια έφεραν μικρότερους όρχεις. Παρατηρήσεις όπως αυτές οδήγησαν στην άρση της χρήσης του DDT, αλλά δεν άλλαξαν και πολλά σε ό,τι αφορά τις τοξικολογικές μελέτες.

Πρέπει να  ξαναγραφτούν τα βιβλία!
«Ο τρόπος με τον οποίο διενεργούμε σήμερα τα τεστ ασφάλειας συγκεκριμένων ουσιών που δρουν ως ορμονικοί διαταράκτες είναι απαρχαιωμένος, σαν να μην έχουμε διδαχθεί τίποτε από τις προόδους της ενδοκρινολογίας και της μοριακής και κυτταρικής βιολογίας των τελευταίων δεκαετιών» δήλωσε μιλώντας στο «ΒΗΜΑScience» η δρ Laura Vandenberg του Πανεπιστημίου Tufts στη Μασαχουσέτη των ΗΠΑ και προσέθεσε: «Ενα παράδειγμα από την καθημερινή ζωή μας που περιγράφει τη συμπεριφορά μας είναι το εξής: φανταστείτε να χαλάσει το αυτοκίνητό σας, να το πάτε στο συνεργείο και ο μηχανικός να βγάλει τη μηχανή, να τη ζυγίσει και να σας πει ότι αφού το βάρος της είναι στα κανονικά επίπεδα το αυτοκίνητό σας είναι εντάξει! Αυτό γίνεται όταν μελετάται η επίδραση μιας ουσίας σε πειραματόζωα: μετά τη χορήγησή της σε αυξανόμενες δόσεις, τα ζώα θανατώνονται και τα όργανά τους ζυγίζονται! Κάτι τέτοιο στην πραγματικότητα δεν μας δίνει καμία πληροφορία».

Τι θα έπρεπε λοιπόν να γνωρίζουν οι τοξικολόγοι; Την ύπαρξη ουσιών που ονομάζονται ορμονικοί διαταράκτες και οι οποίες ανταγωνίζονται τις ορμόνες μας για μια θέση στους υποδοχείς τους. Τέτοιες ουσίες βρίσκονται στο περιβάλλον μας και αν εκτεθεί κανείς σε αυτές σε κρίσιμα αναπτυξιακά στάδια όπως η εμβρυϊκή ή η νεογνική ζωή είναι δυνατόν οι επιδράσεις τους να είναι μόνιμες. Ακριβώς δε επειδή δρουν όπως οι ορμόνες δεν χρειάζεται να εκτεθεί κανείς σε αυτές σε μεγάλες ποσότητες για να υπάρξουν οι εν λόγω επιδράσεις.

Σύμφωνα με τη δρα Vandenberg, η οποία προσφάτως δημοσίευσε στην επιθεώρηση «Emdocrine reviews» ένα εκτενές άρθρο ανασκόπησης με όλα τα ευρήματα γύρω από τους ορμονικούς διαταράκτες, ήδη έχει αρχίσει να γίνεται συζήτηση σχετικά με τα κατώτατα όρια των ουσιών που δρουν ως ορμονικοί διαταράκτες καθώς τα ευρήματα είναι αδιάσειστα. Υπάρχει όμως ένας ακόμη σκόπελος που πρέπει να ξεπερασθεί: θα πρέπει να τεθούν άλλου είδους δοκιμασίες για τον καθορισμό τού τι είναι βλαβερό και τι όχι για τον άνθρωπο. Ειδικότερα, θα πρέπει να εξετάζεται η επίδραση μιας ουσίας σε ευαίσθητα αναπτυξιακά στάδια και αυτό θα πάρει δεκαετίες. Προς το παρόν λοιπόν όλα δείχνουν ότι θα πρέπει μόνοι μας να αποφεύγουμε… τις κακοτοπιές!

Ευρήματα που σοκάρουν

Παραθείο και διαβήτης
Η έκθεση των ανθρώπων σε οργανοφωσφορικές ενώσεις είναι καθολική. Οι ενώσεις αυτές, οι οποίες μεταξύ άλλων έχουν χρησιμοποιηθεί και ως εντομοκτόνα, βιομηχανικά λιπαντικά, ψυκτικά, ενώ μπορεί να υπάρχουν σε χρώματα και πλαστικά, θεωρούνται νευροτοξικές και όχι μόνο. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί το παραθείο, η νευροτοξικότητα του οποίου είναι καλά τεκμηριωμένη: ποντικάκια τα οποία εκτίθενται νωρίς μετά τη γέννησή τους σε μικρές ποσότητες αυτού του εντομοκτόνου εμφανίζουν μόνιμες αλλαγές στη συμπεριφορά τους σε σχέση με τα μη εκτεθειμένα αδέλφια τους. Οι αλλαγές αυτές είναι φανερές τόσο στην εφηβεία όσο και κατά τη διάρκεια της ενήλικης ζωής των πειραματοζώων.

Ωστόσο η νευροτοξικότητα φαίνεται πως δεν είναι η μόνη αρνητική επίδραση του παραθείου στον οργανισμό των θηλαστικών. Οπως κατέδειξε πλήθος διεξοδικών μελετών, η παρουσία οργανοφωσφορικών ενώσεων (πολλές από τις οποίες είναι ανθεκτικές στην αποικοδόμηση και παραμένουν στο περιβάλλον για δεκαετίες) «χτυπά» τον μεταβολισμό σε ένα καίριο σημείο. Χαρακτηριστική είναι η μελέτη αμερικανών ερευνητών του Πανεπιστημίου Duke από την οποία προέκυψε ότι η έκθεση νεογέννητων πειραματοζώων σε οργανοφωσφoρικές ενώσεις έχει συνέπειες και στον μεταβολισμό. Ειδικότερα, όπως περιγράφεται στο σχετικό άρθρο στην επιθεώρηση «Reproductive Toxicology», οι ερευνητές εξέθεσαν τα πειραματόζωα σε εξαιρετικά μικρές συγκεντρώσεις παραθείου και άλλων οργανοφωσφoρικών ενώσεων. Τόσο χαμηλές ώστε η πρόσληψή τους να είναι στα όρια του ανιχνεύσιμου. Διαπίστωσαν ότι σε αυτό το κρίσιμο αναπτυξιακό στάδιο η ελάχιστη έκθεση στις παραπάνω ενώσεις είχε μεγάλες επιπτώσεις στην ηπατική λειτουργία, η οποία επηρεαζόταν διά βίου. Αρχικά τα ζώα εμφάνιζαν ένα σύνολο μεταβολικών διαταραχών οι οποίες θύμιζαν προδιαβήτη. Οπως ήταν αναμενόμενο, όταν τα ζώα αυτά τέθηκαν σε δίαιτα η οποία περιελάμβανε πολλά λιπαρά, αύξησαν δραματικά το βάρος τους σε σχέση με εκείνα που δεν είχαν εκτεθεί στις οργανοφωσφορικές ενώσεις.

Παρατηρήσεις όπως οι παραπάνω προσθέτουν νέες ψηφίδες στο παζλ της επιδημίας παχυσαρκίας και διαβήτη η οποία μαστίζει τον πλανήτη. Οι ερευνητές, χωρίς να αμφισβητούν ότι ο τρόπος ζωής μας (έλλειψη άσκησης, κατανάλωση τροφών υψηλής περιοκτικότητας σε λιπαρά) συμβάλλει στην ανάπτυξη του διαβήτη, επισημαίνουν ότι η παχυσαρκία είναι πραγματικός παράγοντας κινδύνου για διαβήτη όταν ο λιπώδης ιστός μας περιέχει αυξημένες συγκεντρώσεις οργανοφωσφορικών ενώσεων.

Παρασιτοκτόνα και παχυσαρκία
Εναν ακόμη περιβαλλοντικό παράγοντα που πιθανότατα συμβάλλει στην αύξηση της παχυσαρκίας εντόπισαν ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Ιρβάιν. Πρόκειται για την ουσία tributyltin (TBT), η οποία έχει παρασιτοκτόνο δράση, ενώ αξιοποιείται και ως συντηρητικό του ξύλου. Το ΤΒΤ ανταγωνίζεται δύο διαφορετικές ορμόνες για πρόσδεση στους αντίστοιχους υποδοχείς τους. Η ενεργοποίηση των εν λόγω υποδοχέων είναι απαραίτητη για την αύξηση του λιπώδους ιστού στα πειραματόζωα. Για τον λόγο αυτό, οι αμερικανοί επιστήμονες θέλησαν να διερευνήσουν αν αντίστοιχα φαινόμενα λαμβάνουν χώρα και σε ανθρώπους. Ετσι εξέθεσαν ανθρώπινα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα σε ΤΒΤ και μελέτησαν την επίδρασή του. Διαπίστωσαν ότι ενεργοποιώντας τα κατάλληλα γονίδια το ΤΒΤ αύξανε την αδιπογένεση (τη δημιουργία νέων κυττάρων του λιπώδους ιστού), καθώς επίσης την περιεκτικότητα των κυττάρων αυτών σε λιπαρά οξέα.

Επιπροσθέτως, στα πειραματόζωα διαπιστώθηκε ότι η έκθεση στο ΤΒΤ αύξαινε την αδιπογένεση σε βάρος της οστεογένεσης, καθώς τα βλαστικά κύτταρα έτειναν να γίνονται κύτταρα του λιπώδους ιστού και όχι οστεοκύτταρα. Οπως επισημαίνουν οι ερευνητές στο σχετικό άρθρο τους στην επιθεώρηση «Plos One», «υπάρχει μεγάλη ανάγκη να κατανοήσουμε τα μοριακά γεγονότα που συμβάλλουν στην προδιάθεση για παχυσαρκία και ασθένειες που σχετίζονται με αυτήν… Το ΤΒΤ εμπλέκεται σε βασικά στάδια στην αδιπογένεση in vitro και in vivo. Προγενετική έκθεση σε TBT προδιαθέτει βλαστικά κύτταρα να γίνουν αδιποκύτταρα σε βάρος των οστεοβλαστών… Θα ήταν ενδιαφέρον να εξεταστεί περαιτέρω αν η έκθεση σε ΤΒΤ σε εμβρυϊκή ή νεογνική ηλικία συμβάλλει στην ανάπτυξη παχυσαρκίας στην ενήλικη ζωή».

Triclosan και θυρεοειδής
To Triclosan είναι μια χλωριούχος φαινολική ένωση με αντιβακτηριδιακή δράση και χρησιμοποιείται, μεταξύ άλλων, σε υγρά σαπούνια. Προκειμένου να διερευνήσουν την υπόθεση ότι το Triclosan μειώνει τα επίπεδα της θυροξίνης στο αίμα, αμερικανοί ερευνητές του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας χορήγησαν την ουσία σε εγκυμονούντα πειραματόζωα καθώς και στους νεογέννητους απογόνους τους. Οπως περιγράφεται σε σειρά άρθρων τους (τα οποία δημοσιεύθηκαν στις επιθεωρήσεις «Toxicology» και «Toxicological Sciences»), διαπίστωσαν ότι το Triclosan επιδρούσε στην ηπατική λειτουργία, όπου ενεργοποιούσε την παραγωγή συγκεκριμένων ενζύμων. Τα ένζυμα αυτά αποικοδομούσαν ταχύτατα τη θυροξίνη δημιουργώντας έλλειμμα στον οργανισμό, όπως ακριβώς έδειχναν και οι σχετικές μετρήσεις των επιπέδων της στο αίμα των πειραματοζώων.

Σημειώνεται ότι η έλλειψη θυρoξίνης αναστέλλει τη σωματική και την πνευματική ανάπτυξη των νεογνών.

Αντηλιακά και γονιμότητα
Ο αναπτυσσόμενος θηλυκός εγκέφαλος εξαρτάται από τα οιστρογόνα σε μικρή συγκέντρωση των οποίων είναι εκτεθειμένος. Το γεγονός αυτό τον καθιστά καλό στόχο για ουσίες που βρίσκονται στο περιβάλλον και οι οποίες θα μπορούσαν να έχουν οιστρογονική δράση, να λειτουργούν δηλαδή σαν ανταγωνιστές των οιστρογόνων στην κατάληψη των θέσεων των υποδοχέων τους στον εγκέφαλο. Δύο φίλτρα, τα 4-MBC και 3-BC, τα οποία χρησιμοποιούνται στην παρασκευή αντηλιακών καθώς παρεμποδίζουν την απορρόφηση των ακτίνων UV, ελέγχθηκαν από αμερικανούς ερευνητές για την πιθανή οιστρογονική δράση τους. Κύριος λόγος να προβούν σε μια τέτοιου είδους μελέτη ήταν το γεγονός ότι το 4-MBC είχε ανιχνευθεί στο ανθρώπινο μητρικό γάλα, πράγμα το οποίο σημαίνει ότι τα νεογέννητα θα μπορούσαν να το προσλαμβάνουν, ενώ δεν αποκλείεται η πιθανότητα να είναι εκτεθειμένα σε αυτό και κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ζωής.

Οι ερευνητές χορήγησαν τις δύο ουσίες σε πειραματόζωα προτού επιτρέψουν να αποκτήσουν απογόνους, κατά τη διάρκεια της κύησης και της γαλουχίας, καθώς επίσης και στα νεογνά τους, για διάφορες χρονικές περιόδους. Με τη βοήθεια βιντεοκάμερας, οι ερευνητές παρακολουθούσαν συνεχώς τη ζωή των πειραματοζώων και κατέγραφαν τη σεξουαλική συμπεριφορά των θηλυκών. Διαπίστωσαν ότι τα εκτεθειμένα σε 4-MBC πειραματόζωα απέρριπταν τα αρσενικά και δεν ήταν δεκτικά για συνεύρεση, χωρίς ωστόσο να επηρεάζεται ο έμμηνος κύκλος τους. Αντίθετα, τα εκτεθειμένα σε 3-BC πειραματόζωα εμφάνιζαν διαταραχές και στον έμμηνο κύκλο. Οι παραπάνω παρατηρήσεις ενισχύθηκαν από μοριακές μελέτες οι οποίες κατέδειξαν την ενεργοποίηση της έκφρασης συγκεκριμένων γονιδίων στις περιοχές του εγκεφάλου των πειραματοζώων που σχετίζονται με τη σεξουαλική συμπεριφορά.

Οιστρογόνα και προστάτης
Ισως το πλέον καλά τεκμηριωμένο παράδειγμα της επίδρασης των μικρών ορμονικών αλλαγών στην ανάπτυξη των εμβρύων να είναι οι πολύδυμες κυήσεις των τρωκτικών. Στην ατρακτοειδή μήτρα των τρωκτικών, τα έμβρυα έχουν αυστηρά καθορισμένες θέσεις, πράγμα που έχει επιτρέψει στους επιστήμονες να μελετήσουν τι συμβαίνει όταν έμβρυα του ενός φύλου βρίσκονται τοποθετημένα μεταξύ δύο εμβρύων του άλλου φύλου. Ετσι, διαπιστώθηκε ότι τα θηλυκά έμβρυα που ήταν τοποθετημένα μεταξύ δύο αρσενικών ήταν εκτεθειμένα σε μεγαλύτερα επίπεδα τεστοστερόνης, πράγμα που είχε επίδραση τόσο στην ανάπτυξη όσο και στη συμπεριφορά τους.

Αντίστοιχες παρατηρήσεις έχουν γίνει και σε δίδυμες κυήσεις ανθρώπων, όπου η παρουσία αρσενικού εμβρύου βρέθηκε να επιδρά στην αδελφή του αλλοιώνοντας μια σειρά χαρακτηριστικών, μεταξύ των οποίων ο όγκος του εγκεφάλου και της παρεγκεφαλίδας, η ανάπτυξη επιθετικής συμπεριφοράς, η αναπαραγωγική επιτυχία, η πιθανότητα εμφάνισης διατροφικών διαταραχών. Οι μελέτες που αφορούν την επίδραση του θηλυκού εμβρύου στο δίδυμό του είναι λιγότερες, φαίνεται όμως ότι υπάρχει και αφορά τον κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου του προστάτη στους άνδρες και καρκίνου του μαστού στις γυναίκες.

Αυτό όμως που απασχολεί τους ερευνητές είναι αν ουσίες με οιστρογονική δράση οι οποίες αφθονούν στο περιβάλλον θα μπορούσαν να επιδράσουν στα αναπτυσσόμενα έμβρυα. Φαίνεται ότι αυτό συμβαίνει: όπως κατέδειξαν αμερικανοί και ιταλοί ερευνητές, ποντικάκια που εξετέθησαν κατά την εμβρυϊκή ζωή σε αυξημένες ποσότητες οιστραδιόλης παρουσίασαν αύξηση του μεγέθους του προστάτη κατά 40%. Κατά την ενηλικίωσή τους, ο προστάτης τους παρέμενε κατά 30% μεγαλύτερος σε σχέση με τα κανονικά ποντικάκια, ενώ στα κύτταρά του οι υποδοχείς των ανδρογόνων ήταν διπλάσιοι του κανονικού. Οπως επισημαίνουν οι επιστήμονες στο άρθρο τους που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Proceedings of the National Academy of Sciences», η παρατηρούμενη αύξηση των προβλημάτων γονιμότητας των ανθρώπων θα μπορούσε εν μέρει να αποδοθεί στις μόνιμες επιδράσεις (όπως η αύξηση του μεγέθους του προστάτη και οι δομικές αλλαγές άλλων οργάνων που ανταποκρίνονται στις ορμόνες) που έχουν τα οιστρογόνα του περιβάλλοντος στα έμβρυα, δεδομένου ότι «συγκεντρώσεις περιβαλλοντικών οιστρογόνων οι οποίες έχουν βιολογικές δράσεις εντοπίζονται στο φαγητό, στο νερό και στον αέρα, και προέρχονται από παρασιτοκτόνα, συστατικά των πλαστικών, απορρυπαντικά και άλλα προϊόντα καθημερινής χρήσης».

Νικοτίνη και κρυψορχία
Μελέτη δανών και φινλανδών επιστημόνων συνέδεσε τη χρήση από τις υποψήφιες μητέρες επιθεμάτων νικοτίνης για την άρση του καπνίσματος κατά τη διάρκεια της κύησης με την εμφάνιση κρυψορχίας στα αγόρια. Οι ερευνητές μελέτησαν 2.469 αγόρια τα οποία γεννήθηκαν από ισάριθμες μητέρες την τετραετία 1997-2001. Το 29% των μητέρων ανέφερε ότι ήταν καπνίστριες, ωστόσο δεν υπήρξε σύνδεση του καπνίσματος με την κρυψορχία. Αντίθετα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο κίνδυνος για κρυψορχία ήταν αυξημένος όταν οι μητέρες χρησιμοποιούσαν επιθέματα νικοτίνης στην προσπάθειά τους να σταματήσουν να καπνίζουν. Πιθανότατα οι μεγαλύτερες ποσότητες νικοτίνης στο κρίσιμο διάστημα της ανάπτυξης του γεννητικού συστήματος να εξηγεί τα ευρήματα των σκανδιναβών επιστημόνων. Η νικοτίνη είναι ένα φυσικό αλκαλοειδές του καπνού το οποίο προσδένεται σε υποδοχείς της ακετυλχολίνης, αλλά οι ερευνητές δεν γνωρίζουν τον μοριακό μηχανισμό που θα εξηγούσε το επιδημιολογικό εύρημά τους.

Φθόριο και οστική μάζα
Υπάρχουν ορισμένες χώρες, μεταξύ των οποίων και οι ΗΠΑ, στις οποίες το νερό φθοριώνεται ως προληπτικό μέτρο για την αντιμετώπιση της τερηδόνας. Ωστόσο, όταν οι επιστήμονες θέλησαν να διαπιστώσουν την ασφάλεια αυτής της πρακτικής, βρέθηκαν μπροστά σε εκπλήξεις: τα πειραματόζωα τα οποία ελάμβαναν μικρές δόσεις φθοριούχου νατρίου επί μακρόν (οι δόσεις ήταν αντίστοιχες με αυτές που λαμβάνουν οι άνθρωποι πίνοντας φθοριωμένο νερό διά βίου) έτειναν να έχουν μειωμένη οστική μάζα και κατ’ επέκταση μειωμένη οστική ισχύ. Το φθοριούχο νάτριο βρέθηκε να αναστέλλει μια σειρά ορμονών και πιθανότατα η ορμονική διαταραχή είχε ως συνέπεια τη μειωμένη οστεογένεση.

Αναδημοσιευσα Από Βημα

Η ασπιρίνη… «τυφλώνει»;

Η ασπιρίνη... «τυφλώνει»;
Συσσωρευτική επίδραση στον οργανισμό και στην όραση φαίνεται πως έχει η μακροχρόνια λήψη ασπιρίνης σύμφωνα με αυστραλούς επιστήμονες

Ειρήνη Βενιού

Νέα μελέτη συνδέει τη μακροχρόνια λήψη της με την εμφάνιση εκφύλισης της ωχράς κηλίδας,

Λονδίνο
Αυξημένο κίνδυνο τύφλωσης φαίνεται πως αντιμετωπίζουν οι ασθενείς που λαμβάνουν ασπιρίνη για μεγάλα χρονικά διαστήματα λόγω π.χ. καρδιακών νοσημάτων, σύμφωνα με νέα μελέτη αυστραλών επιστημόνων.

Όπως επισημαίνουν οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ με παρουσίασή τους στην επιθεώρηση «JΑΜΑ Internal Medicine», η μακροχρόνια λήψη του λευκού χαπιού διπλασιάζει τον κίνδυνο εμφάνισης ηλικιακής εκφύλισης της ωχράς κηλίδας υγρής μορφής – λιγότερο συχνή μορφή της παθήσεως που αγγίζει το 10% των περιπτώσεων.

Η εκφύλιση της ωχράς κηλίδας υγρής μορφής προκαλείται από την ανάπτυξη νέων και εύθραυστων αγγείων που διογκώνονται και αιμορραγούν προκαλώντας βλάβες στον αμφιβληστροειδή χιτώνα. Η προχωρημένη ηλικία, το κάπνισμα και η κληρονομικότητα αποτελούν βασικούς παράγοντες κινδύνου για την εμφάνισή της.

Ευρήματα 15ετίας

Στη μελέτη των ειδικών έλαβαν μέρος 2.389 άτομα με μέσο όρο ηλικίας τα 65 έτη. Οι ερευνητές προχώρησαν σε οφθαλμολογικές εξετάσεις των συμμετεχόντων οι οποίες επαναλαμβάνονταν ανά πενταετία για συνολικά 15 χρόνια.

Στο τέλος της παρατήρησης φάνηκε ότι από τα άτομα που λάμβαναν ασπιρίνη συχνά (τουλάχιστον μια φορά την εβδομάδα), το 9,3% εμφάνισε εκφύλιση της ωχράς κηλίδας συγκριτικά με το μόλις 3,7% όσων δεν λάμβαναν ασπιρίνη.

«Ο αυξημένος κίνδυνος εμφάνισης εκφύλισης της ωχράς κηλίδας εντοπίστηκε μετά τα 10 έτη λήψης της ασπιρίνης, γεγονός που υποδεικνύει την συσσωρευτική επίδραση του φαρμάκου στον οργανισμό» εξηγούν στη δημοσίευσή τους οι επιστήμονες.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο κίνδυνος απώλειας της όρασης μετά από πέντε συνεχόμενα έτη συχνής λήψης ασπιρίνης άγγιζε το 1,9%, μετά από 10 χρόνια έφτανε στο 7% ενώ μετά από 15 χρόνια το ποσοστό ανέβαινε στο 9,3%. Αντίθετα, ο κίνδυνος για τα άτομα που δεν λάμβαναν ασπιρίνη ξεκινούσε από το 0,8% στα πέντε χρόνια, ανέβαινε στο 1,6% στα 10 χρόνια και έφτανε μέχρι το 3,7% στα 15 χρόνια.

Aπό την πλευρά της η βρετανική Εταιρεία Ωχράς Κηλίδας έσπευσε να ανακοινώσει πως: «Οι ασθενείς με καρδιαγγειακά νοσήματα, ενδέχεται να αντιμετωπίσουν μεγαλύτερο κίνδυνο υγείας σε περίπτωση που σταματήσουν να λαμβάνουν ασπιρίνη».

Αναδημοσιευσα Από Βημα

Επιγενετική εξήγηση για τη ρευματοειδή αρθρίτιδα,

Επιγενετική εξήγηση για τη ρευματοειδή αρθρίτιδα

Επιγενετικές αλλαγές μπορούν να δώσουν μια πειστική εξήγηση σε ό,τι αφορά την εμφάνιση της ρευματοειδούς αρθρίτιδας

Θεοδώρα Τσώλη

Επιγενετικές αλλαγές του DNA φαίνεται ότι εξηγούν γιατί κάποια άτομα είναι πιο ευάλωτα από άλλα στη νόσο,

Λονδίνο
Μια νέα μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature Biotechnology» δείχνει ως «ένοχες» επιγενετικές αλλαγές στο DNA για την εμφάνιση ρευματοειδούς αρθρίτιδας. Η μελέτη αυτή ρίχνει φως στο πώς γονίδια «υψηλού κινδύνου» για την εκδήλωση της νόσου μπορούν να εκφραστούν ανάλογα με τις επιδράσεις του περιβάλλοντος καθώς και στο γιατί ορισμένοι άνθρωποι γίνονται «θύματα» της ρευματοειδούς αρθρίτιδας πιο εύκολα από άλλους.

Σύνδεση με τα «ανοσογονίδια»

Η ρευματοειδής αρθρίτιδα έχει φανεί ότι συνδέεται στενά με γονίδια ή τμήματα του γονιδιώματος τα οποία είναι σημαντικά για την ανοσολογική απόκριση του οργανισμού. Αυτά τα «ανοσογονίδια» ευθύνονται ως έναν βαθμό για την αυτοάνοση απόκριση του οργανισμού ενάντια στα ίδια τα όργανα και τους ιστούς του, η οποία με τη σειρά της οδηγεί σε ρευματοειδή αρθρίτιδα και σε άλλα αυτοάνοσα νοσήματα. Συγχρόνως, προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι ο κίνδυνος εμφάνισης ρευματοειδούς αρθρίτιδας αυξάνεται και εξαιτίας εξωγενών παραγόντων, όπως το κάπνισμα.

Οι επιγενετικοί μηχανισμοί θα μπορούσαν να θεωρηθούν ως ο «κρίκος» που ενώνει την κληρονομικότητα με το περιβάλλον. Ενας τέτοιος επιγενετικός μηχανισμός είναι η μεθυλίωση, μια βιολογική διαδικασία κατά την οποία μεθυλομάδες (χημικοί διακόπτες στα γονίδια) είτε προσδένονται είτε αποσυνδέονται από συγκεκριμένα τμήματα του DNA. Ο μηχανισμός αυτός είναι ζωτικής σημασίας ώστε τα κατάλληλα γονίδια να είναι ενεργά τις κατάλληλες στιγμές σε διαφορετικούς κυτταρικούς τύπους. Η σημασία τέτοιων μηχανισμών έχει κάνει τους επιστήμονες να κατανοήσουν ότι η επιγενετική «ανάγνωση» του DNA μπορεί να φωτίσει τα αίτια πολλών και διαφορετικών ασθενειών, όπως ο καρκίνος.

Οι «μεσάζοντες»

Στο πλαίσιο της νέας μελέτης οι ερευνητές έδειξαν όχι μόνο ότι οι επιγενετικές αλλαγές σε ορισμένα γονίδια του ανοσοποιητικού συστήματος συνδέονται με τη ρευματοειδή αρθρίτιδα, αλλά ότι επίσης ορισμένες από αυτές τις αλλαγές διαμεσολαβούν προσδιορίζοντας τον γενετικό κίνδυνο για τη νόσο.

Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε τη μεθυλίωση καθώς και αλληλουχίες DNA σε κύτταρα του αίματος μεγάλου αριθμού ασθενών με ρευματοειδή αρθρίτιδα καθώς και υγιών εθελοντών. Τα δεδομένα «έτρεξαν» σε ένα νέο μαθηματικό μοντέλο και από την ανάλυση προέκυψε ότι η μεθυλίωση λάμβανε χώρα σε συγκεκριμένα τμήματα του DNA μόνο εάν το άτομο έφερε μια συγκεκριμένη παραλλαγή ενός γονιδίου – γεγονός που οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η μεθυλίωση μπορεί να αποτελεί «μεσάζοντα» που προσδιορίζει τον γενετικό κίνδυνο για τη νόσο.

Η επιγενετική σχέση με το κάπνισμα

«Τα ευρήματα αυτά μπορούν να εξηγήσουν για ποιον λόγο τα επικίνδυνα γονίδια προκαλούν νόσο καθώς επίσης και γιατί ορισμένα άτομα ‘πλήττονται’ πιο εύκολα σε σύγκριση με άλλα» ανέφερε ο Τόμας Εκστρεμ, καθηγητής Μοριακής Κυτταρικής Βιολογίας του Τμήματος Κλινικών Νευροεπιστημών στο Ινστιτούτο Καρολίνσκα και προσέθεσε: «Χαρακτηριστικό παράδειγμα μπορεί να αποτελέσει η γονιδιακή παραλλαγή η οποία έχει στο παρελθόν συνδεθεί με αυξημένο κίνδυνο ρευματοειδούς αρθρίτιδας στους καπνιστές. Αυτή τη στιγμή διερευνούμε εάν υπάρχει μια ενδιάμεση επιγενετική σύνδεση μεταξύ της κληρονομικότητας και του περιβάλλοντος σε ό,τι αφορά τη σχέση καπνίσματος και ρευματοειδούς αρθρίτιδας».

Αναδημοσιευσα Από Βημα

Ετικετοσύννεφο