June 17th, 2017

Галлюциноген ДМТ оказался защитником клеток от стресса

Диметилтриптамин способен активировать рецепторы сигма-1 и запускать механизмы адаптации клеток к условиям стресса. Возможно, в будущем препарат будет использоваться для лечения некоторых последствий гипоксии и ишемии. Об этом пишут авторы статьи, опубликованной журналом Frontiers in Neuroscience.

галлюциноген ДМТ оказался защитником клеток от стресса

Диметилтриптамин (ДМТ) — мощный психоделик, способный вызывать краткие, но исключительно яркие галлюцинации. Еще полвека назад обнаружилось, что в небольших количествах ДМТ синтезируется и нашим мозгом. Функция его остается неясной, хотя активнее всего этот синтез происходит в фазу «парадоксального» сна, поэтому сразу было высказано предположение, что ДМТ может играть некую роль в возникновении сновидений. Несколько лет назад было обнаружено, что ДМТ связывается с белковыми рецепторами сигма-1 (σ1) и не оказывает никакого действия на мышей с нокаутированными σ1.

Эти рецепторы встречаются далеко не только в мозге, располагаясь на мембранах эндоплазматического ретикулума. Как минимум одна из функций σ1 состоит в передаче стрессового сигнала от митохондрий в клеточное ядро. В результате меняются паттерны экспрессии генов и запускается синтез белков, защищающих клетку от факторов гипоксии или окислительного стресса. Все это указывает на возможную роль эндогенного ДМТ в защите клеток (прежде всего, нейронов), и новые эксперименты группы Аттилы Сабо (Attila Szabo) из Университета Осло подтвердили эту гипотезу.

Ученые использовали клеточные культуры нейронов коры головного мозга, макрофагов и дендритных клеток, помещая их в условия гипоксии (с содержанием кислорода 0,5 процента) в общей сложности на 10 часов. Некоторые из них обрабатывались ДМТ. Авторы подсчитывали количество погибших клеток, а также анализировали количество белков, связанных с их реакцией на стресс, — таких, как белковые факторы, индуцируемые гипоксией (HIF).

Обнаружилось, что хотя гипоксия вызывала массовую гибель клеток (апоптоз) во всех изученных типах тканей, даже небольшие дозы ДМТ повышали выживаемость клеток всех типов. Уровень белков HIF под действием ДМТ резко увеличивался во всех клетках, как и уровень фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), еще одного белка, который активируется при адаптации клеток к условиям гипоксии. В некоторых случаях внесению ДМТ предшествовало добавление дигидрохлорида BD1063, вещества, которое связывается с рецепторами σ1 и блокирует действие ДМТ. У таких клеток адаптация к стрессу была заметно ослаблена.

«Эти результаты указывают на новую и важную роль ДМТ в физиологии человеческой клетки, — резюмируют ученые, — а также на перспективы его использования для модуляции активности рецепторов σ1 в терапии патологий, связанных с гипоксией и ишемией». Такой препарат бы пригодился военным летчикам, регулярно страдающим от гипоксии. Возможно, в будущем ДМТ будет применяться наряду с другим ныне запрещенным наркотическим средством, псилоцибином, который оказался эффективным средством лечения депрессии.

Автор: Роман Фишман

Ссылка на источник

Buy for 30 tokens
Оказалось - не зря. Если вы пропустили, то я уже приступил строить фахверковый дом, а пока под него готовлю основание в виде фундамента. Не сговариваясь, две совершенно разные строительные компании предложили мне, для моего участка фундамент в виде - ребристая плита. Вот она Сперва…

Создатель первого «ребенка от трех родителей» запустил медицинский стартап

В прошлом году в Мексике впервые в мире родился «ребенок от трех родителей». Он появился на свет в результате переноса ядра из одной яйцеклетки в другую, содержащую здоровую митохондриальную ДНК. Процедуру проводили исследователи под руководством эндокринолога Джона Джанга (John Zhang). Позднее Джанг основал стартап Darwin Life, который с помощью процедуры переноса ядра предлагает вылечить от бесплодия женщин старше 40 лет. О новом стартапе сообщает MIT Technology Review.

создатель первого «ребенка от трех родителей» запустил медицинский стартап

Митохондрии — органеллы, которые обеспечивают эукариотические клетки энергией. У них есть собственная небольшая молекула ДНК (в человеческой митохондриальной ДНК всего 16 569 пар оснований), которая у большинства организмов наследуется по материнской линии. В митохондриальной ДНК часто возникают мутации, которые, в отличие от ДНК в хромосомах, не исправляются половой рекомбинацией. В результате возникает значительное количество наследственных заболеваний. Их передачу можно исключить, если заменить митохондрии в материнской яйцеклетке на митохондрии из яйцеклетки здоровой женщины-донора, либо перенести материнскую ядерную ДНК из яйцеклетки с «больными» митохондриями в донорскую яйцеклетку с удаленным ядром и здоровыми митохондриями.

Изначально процедура переноса ядра из одной неоплодотворенной яйцеклетки в другую (maternal spindle transfer) разрабатывалась для того, чтобы заменить митохондрии матери, в ДНК которых есть вредные мутации, на здоровые митохондрии женщины-донора. С помощью этой процедуры медики во главе с Джоном Джангом помогли женщине-носителю синдрома Лея (наследственного неврологического заболевания) впервые родить здорового «ребенка от трех родителей». У ребенка помимо отцовской и материнской ядерных ДНК есть митохондриальная ДНК женщины-донора.

Сейчас Джанг предлагает использовать технологию maternal spindle transfer женщинам старше 40 лет, которые долгое время не могут забеременеть. Как написано на сайте Darwin Life, «перенос ядра не только уменьшает риск стать носителем генетических заболеваний, передающихся по материнской линии, но за счет переноса в яйцеклетку более молодой женщины-донора повысить шансы на успешную беременность». Экспериментальных данных, которые позволили бы оценить эффективность такой процедуры, создатели стартапа не приводят. По словам Джанга, в США в 2014 году было сделано 8 700 операций экстракорпорального оплодотворения и менее четырех процентов из них закончились успешно.

Так как в США применение технологии запрещено, Джанг планирует создавать эмбрионы в своей клинике в Нью-Йорке, но проводить все медицинские процедуры уже в Мексике или в других странах, где нет строгих запретов. Искусственное оплодотворение с помощью новой технологии будет стоить от 80 до 120 тысяч долларов.

В начале 2017 года украинские медики сообщили о рождении второго «ребенка от трех родителей». В отличие от команды Джанга, украинские репродуктологи впервые в истории использовали при переносе ядра в донорскую яйцеклетку другой метод — пронуклеарный перенос (pronuclear transfer). Медики сначала оплодотворяли отцовской спермой обе яйцеклетки, и материнскую, и донорскую, а затем из материнской в донорскую клетку переносили ядро.

Автор: Екатерина Русакова

Ссылка на источник

Раскрыт механизм появления психических расстройств при волчанке

Ученые из Медицинской школы Гарварда (США) и Университета Магдебурга (Германия) обнаружили, что воспаление, возникающее при аутоиммунных заболеваниях, в частности при волчанке, приводит к уничтожению контактов между нейронами в головном мозге. В результате у больных появляются психоневрологические симптомы, такие как тревожность, депрессия, судороги и нарушение когнитивных функций. Сигналом к уничтожению нервной ткани оказался интерферон первого типа, и блокирование его рецепторов в мозге успешно сняло неврологические симптомы у мышей. Исследование опубликовано в журнале Nature.



раскрыт механизм появления психических расстройств при волчанке
Меченый интерферон-альфа в мозге (красный). Зеленым цветом отмечены клетки с активным интерферон-зависимым сигнальным каскадом

Системная красная волчанка — заболевание, при котором организм начинает вырабатывать антитела против собственных клеток. Эти антитела обычно накапливаются в коже, суставах, почках и легких, что приводит к системному воспалению и поражению соответствующих органов. Три четверти больных волчанкой жалуются на сопутствующие неврологические симптомы, которые могут включать в себя депрессию, снижение когнитивных функций и даже, в редких случаях, судороги и психозы. Комплекс этих симптомов называют волчанкой центральной нервной системы (ЦНС).

Одним из биологических маркеров волчанки является повышенная выработка интерферонов I типа, которая наблюдается у 50-80 процентов больных. Интерфероны I типа — это специальные сигнальные молекулы, стимулирующие клетки иммунитета и усиливающие воспаление. Они связываются со своими рецепторами, которые обозначаются как INFAR. Такими рецепторами обладают и иммунные клетки головного мозга, которые называются микроглией. В ответ на стимуляцию интерфероном, микроглия начинает поглощать окружающие компоненты нервной ткани.

Эксперты заподозрили, что при волчанке периферический интерферон I проникает через гемато-энцефалический барьер в головной мозг, где активирует микроглию, вызывая ее избыточную активность. Для проверки этой гипотезы были взяты несколько линий модельных мышей с волчанкой, вызванной разными мутациями. Объединял этих мышей только повышенный уровень интерферона I и выраженные неврологические симптомы, а именно ухудшение способности проходить лабиринты и социальная агрессия.

У мышей с волчанкой и повышенным уровнем интерферона в мозгу действительно наблюдалась индукция мишеней интерферона и повышенная активность микроглии. У здоровых мышей введение интерферона вызывало схожий эффект. Более того, исследование посмертных препаратов мозга больных волчанкой ЦНС людей показало, что болезнь развивалась по похожему сценарию с поглощением микроглией нервной ткани.

Для того чтобы выяснить, что именно «поедает» микроглия, ученые выделили эти клетки из мозга и покрасили специфическими красителями к разным компонентам нервных клеток. Оказалось, что интерферон-активированные клетки микроглии предпочитают «поедать» синапсы, то есть контакты между нейронами. Поглощенные синаптические пузырьки внутри клеток микроглии были даже различимы под микроскопом. Таким образом, в мозге больных волчанкой нарушается взаимодействие между нейронами, внешним проявлением чего становятся разнообразные неврологические нарушения.



раскрыт механизм появления психических расстройств при волчанке
Помеченные красным и зеленым компоненты синаптических мембран в мозге здоровых мышей (слева) и больных (справа). Столбики отражают снижение количества синапсов в мозге больных мышей

После того, как мышам ввели препарат, представляющий собой антитело против INFAR, то есть рецептора интерферона I, блокирующее этот рецептор, у животных снизился уровень молекулярных маркеров ответа на интерферон и нормализовалась активность микроглии. После лечения мыши стали вести себя так же, как здоровые. Таким образом, волчанка центральной нервной системы хорошо поддается лечению, по крайней мере, на мышиной модели.

Использованный в исследовании препарат (анифролумаб) в настоящее время заканчивает вторую фазу клинических испытаний как препарат против волчанки, однако, по иронии судьбы, все пациенты с неврологическими симптомами были из них исключены. Новое исследование наверняка заставит пересмотреть ожидаемый терапевтический эффект от препарата. Авторы работы надеются, что их исследование заставит обратить внимание и на пациентов с другими неврологическими заболеваниями. Было показано, что интерферон I вовлечен в развитие болезни Альцгеймера и старческого слабоумия.

В стандартном случае при лечении волчанки пациентам назначают кортикостероиды. Также мы писали об исследовании, в котором против аутоиммунных заболеваний помогли наночастицы углерода.

Автор: Дарья Спасская

Ссылка на источник

Новый антибиотик не позволит бактериям синтезировать РНК

Международная команда ученых под руководством Ричарда Эбрайта из Университета Ратгерса (Нью-Джерси, США) в сотрудничестве с итальянской биотехнологической компанией NAICONS выделила новый антибиотик из экстрактов почвенных микроорганизмов. Антибиотик, который назвали псевдоуридимицин, блокирует работу РНК-полимеразы, имитируя связывание с нуклеотидами – естественными субстратами фермента. Новое вещество показало свою эффективность, вылечив мышей, инфицированных бактериями, устойчивыми к другим антибиотикам. Работа с описанием исследования опубликована в журнале Cell.



новый антибиотик не позволит бактериям синтезировать РНК
РНК-полимераза

Самые распространенные классы антибиотиков действуют в основном по двум механизмам – ингибирование синтеза бактериальной клеточной стенки (как пенициллин), или нарушение синтеза белка (как тетрациклин). Третья, пожалуй, менее обширная группа содержит вещества, так или иначе подавляющие синтез нуклеиновых кислот – ДНК и РНК. К этой группе и относится новое вещество, выделенное учеными из почвенных микроорганизмов. Оно связывается с РНК-полимеразой – белковым комплексом, который считывает информацию с ДНК и собирает из рибонуклеотидов матрицу для последующего синтеза белка. Похожим механизмом действия обладает антибиотик рифампицин.

Антибиотик был обнаружен путем проверки активности библиотеки из трех тысяч веществ, полученной в ходе предыдущей работы из актинобактерий и почвенных грибов. Исследователи целенаправленно искали препарат, который подавлял бы работу бактериальной РНК-полимеразы, но не полимеразы бактериофага SP6 – это означало бы его селективность именно против бактерий. Из всей библиотеки два препарата обладало указанной активностью, но химический анализ показал, что это одно и то же вещество. Оно представляет собой дипептид с пришитым остатком псевдоуридина, и получило название псевдоуридимицин (сокращенно ПУМ).

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Домашние кошки в Китае появлялись дважды

Международная группа археологов подтвердила гипотезу, согласно которой предком домашних кошек в Китае был дикий леопардовый кот (Prionailurus bengalensis). Об этом свидетельствует сравнение окаменевших останков диких кошек, найденных в Китае и скелетов современных домашней и диких кошек. Впоследствии потомки леопардового кота были вытеснены хорошо нам известными домашними кошками. Исследование опубликовано в PloS ONE.



домашние кошки в Китае появлялись дважды
Леопардовый кот (Prionailurus bengalensis)

Согласно последним генетическим данным, предками всех современных домашних кошек был африканский подвид дикого кота (Felis silvestris lybica). Однако особей этого подвида до сих пор не находили в Китае. Этому факту может быть два объяснения: либо дикого кота завезли из Северной Африки в Китай еще в древности и окаменелостей пока просто не нашли, либо одомашнивание происходило независимо в разных частях света и домашние кошки в Китае произошли от других видов кошек.

В 2001 году китайские археологи нашли в северном Китае окаменелости леопардового кота и датировали их примерно 3500 годом до нашей эры.

Недавно к исследованию подключились европейские ученые, которые провели морфометрическое исследование найденных останков, а также четырех останков других диких кошек, найденных в разное время на территории Китая и датированных периодом от 3500 до 2900 лет до нашей эры. Морфометрическое исследование позволяет сравнить объекты по их форме, не принимая во внимание размеры объектов. Для сравнения ученые провели исследование современной домашней кошки (Felis catus) и диких кошек: северо-китайского леопардового кота (Prionailurus bengalensis), европейского (F. silvestris silvestris) и африканского (F. s. lybica) подвидов дикого кота. Также для сравнения были измерены останки дикого кота, найденные в человеческом погребении на Кипре и датированные 7500 — 7000 годами до нашей эры.

Результаты анализа показали, что окаменелости диких кошек из Китая по фенотипу очень близки к современному леопардовому коту, но не похожи на других современных диких котов, участвовавших в исследовании. Кроме того, строение зубов у двух из найденных скелетов свидетельствует о том, что кошек, вероятно, прикармливали люди. У всех пяти древних кошек нижняя челюсть самая маленькая по сравнению с современным леопардовым котом. По свидетельству ученых, уменьшение размеров было одним из признаков одомашнивания. По мнению авторов статьи, эти результаты могут свидетельствовать о том, что одомашнивание кошек в Китае шло независимо от других регионов мира.

Однако генетические исследования показывают, что современные домашние кошки в Китае, так же как и в других регионах мира, тоже происходят от вида Felis silvestris lybica, то есть на каком-то этапе, по-видимому в эпоху позднего Неолита, потомки леопардовых котов исчезли из Китая. Самые ранние записи, фиксирующие появление домашних кошек относятся к VII — X векам. Вопрос, были ли это потомки леопардового кота или потомки F. s. lybica пока остается открытым.

Автор: Екатерина Русакова

Ссылка на источник

Игра на iPad помогла детям поправить зрение

Исследователи из фонда Retina Foundation в Техасе разработали и испытали новый способ лечения детской амблиопии, заболевания, при которой один из глаз почти не участвует в процессе зрения. Для этого ученые предложили использовать специальную приключенческую игру для планшета iPad с разделением изображением для каждого глаза. Результаты работы исследователей опубликованы в журнале JAMA Ophthalmology, а ее краткое изложение приводит EurekAlert!.



игра на iPad помогла детям поправить зрение
Визуальное поле игры Dig Rush

Амблиопия, иначе известная как «ленивый глаз», может иметь различные причины, приводящие к общему расстройству зрения, при котором один из пары глаз не задействуется либо частично, либо полностью. Распространенность заболевания составляет около 1,5 процента популяции. Одним из наиболее распространенных способов его лечения является закрытие повязкой нормально видящего глаза, чтобы «ленивый глаз» принимал на себя всю зрительную нагрузку.

Продолжительное закрытие рабочего глаза при амблиопии в среднем в 81 проценте случаев приводит к существенному улучшению зрения. При этом в среднем у половины пациентов не наступает полного восстановления зрения. В более сложных случаях может применяться хирургическое вмешательство, целью которого является корректировка положения «ленивого глаза» или его формы, если именно эта патология стала причиной амблиопии. Хирургическое лечение тоже не дает гарантии полного восстановления.

Разработанная исследователями игра подразумевает распределение зрительной нагрузки между глазами за счет смены контрастности элементов. В игровом поле присутствуют красные высоко контрастные, голубые низко контрастные и серые элементы. Для игры нужно надевать специальные очки с фильтрами. Эти фильтры позволяют показывать красные элементы для «ленивого глаза», голубые — для нормального глаза и серые — для обоих глаз. Красные элементы — персонажи и противники в игре — имеют важнейшее значение для сюжета.

В испытании методики лечения приняли участие 28 детей, страдающих амблиопией. Средний их возраст составил семь лет. Детей разделили на две группы. Одна должна была на протяжении двух недель играть в игру на iPad по часу в день пять дней в неделю. Другой группе рабочий глаз закрыли повязкой. По итогам двухнедельного курса у 5 из 14 детей, игравших в игру, было отмечено существенное улучшение зрения. В группе, носившей повязки, такое же улучшение было зафиксировано только у одного ребенка.

По прошествии двух недель исследователи предложили группе детей, носивших повязки, играть в игру на iPad в течение двух недель. По их прошествии показатели восстановления их зрения сравнялись с аналогичными показателями в группе, игравшей в игру изначально. В целом же по прошествии четырех недель существенное улучшение зрения было достигнуто у 23 детей. Контроль результатов производился измерением остроты зрения по системе LogMAR. Среднее улучшение зрения в группах по итогам четырех недель составило 0,15 единицы, или 1,5 строки.

Современные терапевтические методы лечения амблиопии базируются на эффекте нейропластичности, то есть способности мозга выстраивать новые связи в зависимости от полученного опыта и информации. Одним из таких способов лечения является демонстрация на мониторе компьютера различных изображений с добавлением пятен Габора. Эти изображения нужно смотреть «ленивым глазом», в то время как нормальный глаз должен быть закрыт. В среднем этот метод в течение трех месяцев позволяет добиться улучшения зрения на 2,5 строки.

Автор: Василий Сычёв

Ссылка на источник

Удвоение ДНК оказалось основано на случайных процессах

Биологи из Калифорнийского университета исследовали процесс репликации ДНК у кишечной палочки, наблюдая за отдельными ее молекулами. Выяснилось, что две цепи ДНК достраиваются независимо друг от друга, и этот процесс не взаимосвязан, как считалось раньше — обе полимеразы, работающие с разной эффективностью, действуют практически случайно, то ускоряясь, то останавливаясь, и именно благодаря этому средняя их скорость остается постоянной. Исследование, существенно меняющее представление о механизмах репликации и предлагающее данную стохастическую модель, опубликовано в Cell.



удвоение ДНК оказалось основано на случайных процессах
Удвоение прикрепленных к подложке молекул ДНК кишечной палочки (TIRF-микроскопия)

Репликация (удвоение) ДНК происходит следующим образом. Двойная спираль в определенном месте расплетается ферментом хеликазой, после чего формируется «репликационная вилка». Фермент праймаза синтезирует на обеих цепях ДНК короткие РНК-затравки, на которые садятся ДНК-полимеразы и начинают энергозатратный синтез дочерних ДНК-цепей на матрице уже имеющихся цепей. Они подставлют аденины напротив тиминов (и наоборот) и гуанины напротив цитозинов (и наоборот), и таким образом, две получившиеся двойные цепи в точности повторяют исходную двойную. В целом в этом процессе задействован целый комплекс ферментов, обеспечивающих правильное движение репликационной вилки и надлежащую геометрию ДНК-цепей.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Крысам помогли восстановить разрезанный спинной мозг

Ученые из Харбинского медицинского университета сообщают о том, что смогли успешно восстановить деятельность спинного мозга крыс после разрезания. Cпустя четыре недели после обрабоки места разреза полиэтиленгликолем крысы уже совершали шаги, тогда как контрольные крысы практически не могли двигаться. С работой можно ознакомиться в журнале CNS Neuroscience and Therapeutics.



крысам помогли восстановить разрезанный спинной мозг
Восстановление спинного мозга у крыс после разрезания и обработки полиэтиленгликолем (слева — контроль)

О работах этих ученых мы уже рассказывали раньше — в рамках международной коллаборации HEAVEN/GEMINI они пытаются восстанавливать нарушенную деятельность спинного мозга у грызунов и собак, а затем планируют совершать пересадку голов от парализованных людей к здоровым телам. Конечной целью проекта является эффективное срастание всех жизненно важных тканей, и работы по восстановлению спинного мозга служат подготовкой к этому этапу. Проект встречает много критики, касающейся, в том числе, методик, контрольных групп и точности соблюдаемых условий эксперимента.

В рамках данного исследования ученые работали с 15 крысами, которым делали пересечение спинного мозга в районе десятого грудного позвонка. Место разреза у контрольной выборки (состоящей из шести особей) обрабатывали раствором соли, а у остальных крыс — полиэтиленгликолем (PEG). Известно, что этот органический полимер способен частично восстанавливать функции поврежденных нейронов, герметизируя их мембраны. Предыдущие эксперименты по восстановлению полностью перерезанного спинного мозга, однако, не показали значительных результатов. Ученые надеялись, что в данном случае важным фактором будет являться время, после которого сделана процедура обработки, и в этом эксперименте они проводили ее сразу же после разрезания.

Моторная деятельность крыс оценивалась по шкале Бассо, Беатти и Бреснана (BBB). Оценка менее 7 баллов подразумевает стохастические редкие движения, от 8 до 13 — плохо координированные шаги, а выше 14 — координированные движения конечностей. Наблюдения делали в течение 28 дней. Выжили все животные, кроме одной контрольной крысы. У PEG-крыс моторная деятельность постоянно улучшалась, и к 28-ому дню по шкале BBB составляла в среднем 12 баллов (у некоторых — до 18). Крысы осознанно двигались, а некоторые даже ходили. У контрольных крыс моторная деятельность не поднималась выше 3 баллов — двигаться они практически не могли.

Нейробиологи, критикующие данную работу, указывают на то, что в ней не представлено доказательств полного перерезания спинного мозга при подготовке крыс к эксперименту, а также не выяснено, действительно ли восстанавливались аксоны поврежденных нейронов. При этом ученые отмечают, что в конце эксперимента спинной мозг крыс анализировали с помощью тестирования соматосенсорного потенциала (SSEP) и выяснили, что у подвергнутых лечению крыс «пробел» в спинном мозге исчез, а у контрольных, наоборот, сохранился.

Ученые считают этот проект существенным шагом в технологии заживления тканей и надеются продолжить свое исследование, которое в конечном итоге может стать преддверием трансплантации головы у парализованных людей. Первая подобная операция намечена на конец 2017 – начало 2018 года.

Автор: Анна Казнадзей

Ссылка на источник

Создан беспроводной кардиостимулятор

Работу кардиостимулятора можно поддерживать с помощью генератора электромагнитных волн, расположенного просто на поверхности тела.

Для людей с аритмией часто единственным спасением оказывается электрокардиостимулятор, или искусственный водитель ритма. Нарушения частоты сокращений и вообще любые аномалии в сердечном ритме серьёзно сказываются на состоянии всего организма и могут в особо тяжёлых случаях привести к смерти, так что, когда с помощью лекарств нормализовать сердечный ритм не удаётся, человеку ставят постоянный ритмоводитель.



создан беспроводной кардиостимулятор
Новый беспроводной кардиостимулятор размером с рисовое зерно

Это устройство представляет собой один или несколько электродов, соединённых с источником электрических импульсов. Электроды вводятся в сердце, источник импульсов вживляется под кожу. И работает вся эта конструкция до тех пор, пока у стимулятора не сядут батарейки. После этого придётся снова проделать небольшую операцию и поставить новые источники питания.



создан беспроводной кардиостимулятор
Обычный кардиостимулятор с проводами

Со временем кардиостимуляторы становились всё меньше, а электроды с проводками стало возможным вводить в сердце с помощью катетера просто через вены. Но каким бы маленьким ни был стимулятор и какими бы тонкими ни были его провода, ему всё равно нужно менять батарейки, а это означает неизбежную операцию. Кроме того, проводки с электродами, тянущиеся к сердцу, могут изнашиваться, и время от времени их тоже нужно менять. И возникает очевидный вопрос: нельзя ли сконструировать беспроводной кардиостимулятор, да такой, чтобы источник импульсов можно было вообще поместить вне тела?

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Первым пациентом с пересаженной головой станет китаец

Итальянский нейрохирург Серджио Канаверо (Sergio Canavero) в интервью порталу OOOM рассказал подробности о первой в истории операции по пересадке головы человеку.

Канаверо впервые заявил о намерении пересадить голову парализованного человека на здоровое тело с мертвым мозгом в 2013 году. Для этого была создана международная коллаборация HEAVEN/GEMINI. Согласно планам, пациента должны подвергнуть глубокому охлаждению (до 15 градусов Цельсия), хирургически отделить голову от тела, подключив к аппарату искусственного кровообращения, и пересадить на заранее подготовленное тело донора, последовательно соединяя все анатомические структуры.

первым пациентом с пересаженной головой станет китаец

Чтобы обеспечить восстановление целостного спинного мозга, хирург намерен обработать его срезы полиэтиленгликолем (ПЭГ), который в лабораторных условиях продемонстрировал способность «склеивать» поврежденные клеточные мембраны, а также в течение восстановительного периода проводить электростимуляцию нервных волокон и действовать на них отрицательным давлением. Первые несколько недель пациенту предстоит провести в искусственной коме.

В 2015 году согласие на пересадку своей головы дал российский программист Валерий Спиридонов, парализованный в результате нейродегенеративного заболевания — спинальной мышечной атрофии. В начале января 2016 года директор Вьетнамо-германской больницы в Ханое Чинь Хонг Шон (Trinh Hong Son) предложил провести трансплантацию в его учреждении, также рассматривался вариант проведения операции в Великобритании.

Теперь стало известно, что операция будет проводиться в Китае в ближайшие 10 месяцев. Ее проведут Серджио Канаверо и Сяопин Жэнь (Xiaoping Ren) из Харбинского медицинского университета. Также Серджио Канаверо рассказал, что первым пациентом будет не Валерий Спиридонов, а гражданин КНР, но на данный момент на эту операцию несколько претендентов и окончательный выбор еще не сделан.

В прошлом году коллаборация HEAVEN/GEMINI сообщила об успехе экспериментов по восстановлению функций поврежденного спинного мозга у животных. В качестве подтверждения успеха авторы опубликовали видеозаписи мыши, крысы и собаки на разных стадиях восстановления. Кроме того, хирурги пересадили голову обезьяне, а недавно Серджио Канаверо и Сяопин Жэнь пересадили голову одной крысы к телу и голове другой, используя третью в качестве вспомогательной кровеносной системы при пересадке.

Стоит отметить, что в научном сообществе неоднозначно относятся к экспериментам Серджио Канаверо. Некоторые эксперты отказываются комментировать публикации итальянского нейрохирурга, а другие критикуют очевидные пробелы и слабые места в описании экспериментов, что не позволяет оценить правдоподобность проделанной работы.

Например, нейробиолог Джерри Сильвер обратил внимание на то, что публикация о собаке не содержит томографических или гистологических свидетельств того, что спинной мозг животного пересекли на заявленные 90 процентов. Также Сильвер назвал данные об эксперименте с применением PEG-GNRs крайне скудными: «Не надо сообщать, что четыре из пяти животных утонули. Надо начать заново и увеличить размеры групп». Подробнее об этом можно прочитать в заметке «Эксперты раскритиковали эксперименты по подготовке к пересадке головы».

Ранее сообщалось, что для тренировки пациента перед пересадкой головы будет использоваться специальный стенд с очками виртуальной реальности, разработанный Inventum Bioengineering Technologies для коллаборации HEAVEN/GEMINI. С помощью жилета пациент повисает на раме и, таким образом, стоит в виртуальной реальности на виртуальных ногах — предполагается, что такой подход поможет пациенту заранее адаптироваться к будущему новому телу.

Автор: Николай Воронцов

Ссылка на источник

Предел естественного долголетия достигнут: и это всего 125 лет

На прошлой неделе в журнале Nature было опубликовано исследование, в котором ученые Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна предположили, что предел человеческого долголетия (обозначенный нам природой) уже достигнут. С 19 века средняя продолжительность жизни росла почти непрерывно, благодаря улучшениям в сфере здравоохранения, диеты, экологии и прочих. Рожденный сегодня ребенок может рассчитывать на жизнь до 79 лет, тогда как в 1900 году мог рассчитывать всего на 47 лет. Начиная с 1970-х годов максимальная продолжительность жизни — то есть возраст самого старого из живущих людей — тоже поднималась. Но согласно недавнему исследованию, и у нее есть предел — и мы его достигли.

предел естественного долголетия достигнут

«Демографы наряду с биологами утверждали, что нет никаких оснований полагать, что продолжающееся увеличение максимальной продолжительности жизни скоро закончится», говорит старший автор работы Ян Вийг, доктор наук, профессор генетики, офтальмологии и наук о зрении. «Но наши данные убедительно свидетельствуют о том, что она уже достигнута, и произошло это в 1990-е годы».

Доктор Вийг и его коллеги проанализировали базу данных смертности человека, в которую заносят данные о смертности населения из более 40 стран. С 1900-х годов эти страны в общем показывают снижение смертности в преклонном возрасте: доля людей, рожденных в определенный год, которые доживают до глубокой старости (70 лет и больше), увеличивается с каждым годом, что указывает на продолжающийся рост средней продолжительности жизни.

Но когда ученые изучили характер старения с 1900 года у людей возрастом 100 и больше лет, они обнаружили, что прибавление лет в преклонном возрасте достигло своего пика на уровне 100, а затем быстро сокращалось, независимо от года рождения людей. «Это открытие указывает на снижение успехов в сокращении смертности в преклонном возрасте и возможный предел продолжительности жизни человека», говорит Вийг.

Вийг и его коллеги изучили «максимальный зарегистрированный возраст смерти» по данным международной базы данных продолжительности жизни. В центре внимания была люди, дожившие до 110 лет или больше между 1968 и 2006 годом в четырех странах (США, Франция, Япония и Великобритания) с наибольшим числом долгожителей. Возраст смерти долгожителей быстро увеличивался с 1970-х до начала 1990-х, но выходил на плато к 1995 году — что указывает на предел долголетия. Это плато, как отметили ученые, появилось ближе к 1997 году — в год смерти 122-летней француженки Жанны Кальман. Это рекордная продолжительность жизни.

Изученные данные позволили ученым поставить среднюю максимальную продолжительность жизни человека на уровень 115 лет — в среднем отдельные долгожители живут чуть больше или чуть меньше 115. Жанна Кальман стала скорее исключением, чем правилом. Наконец, ученые определили 125 лет как абсолютный предел продолжительности жизни человека. Другими словами, вероятность того, что отдельно взятый один человек в мире доживет до 125 лет, меньше 1 на 10 000.

«Дальнейший прогресс в области лечения инфекционных и хронических заболеваний может увеличить ожидаемую продолжительность жизни в среднем, но не максимальный срок жизни», говорит Вийг. «Хотя медицинские прорывы определенно могут продлить максимальный срок жизни человека за пределы рассчитанного нами, такие достижения потребуют генетических манипуляций. Возможно, ресурсы, которые сегодня тратятся на увеличение продолжительности жизни, нужно тратить на увеличение продолжительности здоровья — длительности старого возраста, прожитого в добром здравии».

Автор: Илья Хель

Ссылка на источник

Как грибы помогают деревьям переносить засуху

Один из самых распространённых микоризных грибов нашёл общий язык с деревьями благодаря своим белкам, которые помогают качать воду внутрь клетки.

Грибы и растения начали жить в симбиозе очень давно, и польза от грибов растениям оказалась настолько велика, что даже непонятно, смогли ли бы деревья, кусты и пр. так прочно обосноваться на суше, если бы не их симбионты. Речь идёт, конечно же, о микоризе, когда грибной мицелий оплетает растительные корни, проникая в промежутки между клетками (порой и в сами клетки): гриб получает от растения питательную органику и фитогормоны, а сам облегчает дереву – обычно микориза формируется на древесных корнях – всасывание воды и минеральных веществ, которые без гриба для растения были бы просто недоступны. Для современных деревьев и вообще для лесных экосистем значение грибов симбионтов трудно переоценить, так что понятно, почему биологи пытаются понять механизмы растительно-грибного сотрудничества во всех деталях.



как грибы помогают деревьям переносить засуху
Грибной мицелий (зелёным), окутывающий кончик корня сосны и проникающий в промежутки между корневыми клетками

Один из самых распространённых микоризных грибов – Cenococcum geophilum из класса Дотидеомицетов: C. geophilum можно найти в разных географических зонах, от Арктики до субтропиков, но особенно часто он встречается в микоризе у тех растений, которым приходится выживать в экстремальных условиях. (Любопытно, что это вообще единственный симбиотический вид из всех Дотидеомицетов, которых насчитывается около 19 000 видов и среди которых много фитопатогенов.) Исследователи из Объединённого геномного института вместе с коллегами из других научных центров Америки и Европы сравнили геномы C. geophilum с двумя его близкими родственниками, которые никогда не были замечены в микоризе. Авторов работы интересовал транскриптом клеток гриба, то есть полный состав молекул РНК – как известно, если ген активен, на его ДНК синтезируются РНК-копии, и по количеству таких копий и по их «видовому составу» можно многое узнать о том, как клетка себя чувствует, чем она занята и т. д.

Сравнение C. geophilum с двумя родственными грибами показало, что у него действительно есть некоторые особенности, которые выдают в нём, так сказать, профессионального симбионта. Во-первых, как говорится в статье в Nature Communications, у C. geophilum мало ферментов, разрушающих стенку растительных клеток – такие ферменты есть у обычных, не микоризных грибов, которые сами разрушают почвенную органику, делая её пригодной для себя. В то же время у C. geophilum оказались чрезвычайно активны гены, кодирующие белки, которые встраиваются в клеточную мембрану и помогают перекачивать в клетку воду. Активность этих генов настроена на засуху, так что нет ничего удивительного в том, что деревья сформировали симбиоз с C. geophilum – он помогает им добывать воду, особенно когда её мало. (Хотя молекулярные детали процесса тут ещё предстоит выяснить.)

Вряд ли стоит подробно объяснять, какое большое практическое значение у подобных работ: узнав генетические подробности взаимоотношений деревьев и грибов, мы сможем повысить эффективность симбиоза и тем самым, например, ускорить восстановление лесов там, где они – нашими же стараниями – находятся под угрозой исчезновения.

Автор: Кирилл Стасевич

Ссылка на источник

На здравоохранение предлагается тратить 7% от общего объема расходов бюджета

Уровень расходов федерального бюджета на здравоохранение, образование и культуру предлагается закрепить в Бюджетном кодексе как неизменные величины. Соответствующий законопроект, внесенный группой депутатов от фракции «Справедливая Россия», размещен в электронной базе данных Госдумы РФ.

на здравоохранение предлагается тратить 7% от общего объема расходов бюджета

Законопроектом предлагается внедрить норму, согласно которой объем финансирования сфер здравоохранения, образования и культуры не сможет составлять менее 7%, 7% и 3% от общего объема расходов федерального бюджета соответственно. Как говорится в пояснительной записке, документ направлен на реализацию положений статьи 7 Конституции РФ, которые устанавливают, что Российская Федерация является социальным государством, политика которого направлена на создание условий, обеспечивающих достойную жизнь и свободное развитие человека. В ней подчеркивается, что в условиях ежегодного и существенного снижения расходов федерального бюджета на социальную сферу реализация данной нормы не представляется возможной, а сама норма становится декларативной.

В подтверждение приводятся цифры. Так, согласно планам Правительства РФ на 2017 год, общий объем ассигнований на здравоохранение составит 362 млрд рублей, притом что в прошлом году объем финансирования составлял 544 млрд. Отдельные виды медицинской помощи предлагается сократить на порядки: расходы на стационарную медпомощь сократятся на 39% — с 243 до 148 млрд рублей. На амбулаторную помощь расходы планируется сократить в 1,7 раза — с 113,4 до 68,995 млрд рублей. Таким образом, расходы на здравоохранение составят 2,7% от общего объема расходов федерального бюджета, говорится в пояснительной записке к законопроекту.

Норму о минимальном уровне расходов на соцсферу предлагается утвердить в кратчайшие сроки для использования при составлении проекта бюджета на ближайший финансовый год.

Ранее с предложением ввести запрет на снижение бюджетных расходов на образование, здравоохранение и социальное обеспечение ниже определенной планки выступила вице-премьер Правительства РФ Ольга Голодец. По ее словам, можно говорить о планке в 5,2% от ВВП на здравоохранение и 5,1% — на образование вместо сегодняшних 3,7 и 3,6% соответственно. Однако, как отметил председатель совета фонда «Центр стратегических разработок», экс-министр финансов РФ Алексей Кудрин, введении бюджетного правила для расходов на соцсферу потребует повышения налогов в России.

Ссылка на источник

Амёба величиной с виноградину

Во время исследования морского дна в районе острова Литл-Сан-Сальвадор (Багамские острова) на глубине около одного километра молекулярный биолог, профессор Техасского университета в Остине, руководитель лаборатории экологической геномики Михаил Матц обнаружил множество странных существ в виде шариков диаметром около трёх сантиметров. Эти шарики оставляли за собой не менее странные чёткие следы — канавки, обрамлённые валиками грунта, с одним валиком посередине. Средний валик особенно хорошо виден в начале следа, около самого шарика. То, что следы принадлежат именно этим существам, нет никаких сомнений, так как шарики всегда находятся на конце следа. Когда их несёт течением, они отрываются от дна и перекатываются, не оставляя за собой никаких отметин. Именно следы показались участникам экспедиции самым необычным в их находке. Сначала они подумали, что это, возможно, маленькие морские ежи или улитки, ползущие по дну. Один из этих странных объектов решили изучить и подняли наверх.



амёба величиной с виноградину
Так выглядит багамская амёба Gromia sphaerica, если её отмыть от налипших иловых частиц. Зелёный цвет ей придают накапливающиеся в протоплазме продукты обмена веществ.

Исследовав ДНК загадочных шариков, Михаил Матц установил, что они представляют собой одноклеточные организмы — раковинных амёб (корненожек), носящих название Gromia sphaerica. Любопытная особенность громии — она является пустотелым шариком, протоплазма с ядром и другими органеллами образует оболочку этого шарика. Ранее вид был найден в Персидском заливе на глубине трёх километров. При сравнении оказалось, что амёбы Багамских островов и арабские существенно различны. Багамская громия имеет вытянутую форму размером со среднюю виноградину, а арабская — круглую. Арабская амёба снаружи чистая, в то время как багамская покрыта налипшим илом. Арабская громия внутри содержит ил, а багамская наполнена чистой водой. И наконец, арабская не движется, багамская же ползёт по дну. Видимо, двигаться ей позволяет именно её лёгкость, ведь во внутренней полости нет ничего, кроме воды…

Автор: Екатерина Мокрова

Ссылка на источник

Опыт и возраст врача имеют значение

Исходы лечения пожилых пациентов и их зависимость от возраста лечащего врача, изучали в наблюдательном исследовании. Результаты опубликованы в BMJ.

опыт и возраст врача имеют значение

Исследование проводилось в больницах неотложной помощи США. Оказалось, что в пределах одного медучреждения смертность пациентов была выше у пожилых врачей, за исключением случаев, когда у врача наблюдался большой объем пациентов и клинический опыт.

Исследователи из Кембриджа и Гарвардской медицинской школы оценивали 30-дневную смертность после 739 537 госпитализаций пациентов старше 65 лет в период с 2011 по 2014 годы. Пациенты проходили лечение у 18 854 врачей.

Показатели смертности пациентов у врачей младше 40 лет составили 10,8%, в возрасте 40-49 лет – 11,1%, в возрасте 50-59 лет – 11,3% и 12,1% в возрасте старше 60 лет. Как подчеркивают исследователи, в случае большого объема пациентов у врача взаимосвязь между его возрастом и смертностью отсутствовала.

Автор: Елена Воронина

Ссылка на источник