August 18th, 2017

Обнаружена причина низкой болевой чувствительности голых землекопов

Международная группа ученых обнаружила, что пониженная чувствительность к боли у голых землекопов связана с мутацией одного из рецепторов нейронов. Отчет о работе опубликован в журнале Cell Reports.

обнаружена причина низкой болевой чувствительности голых землекопов

У большинства млекопитающих, в том числе крыс и людей, повреждение и воспаление тканей приводят к их сенситизации — явлению, при котором даже относительно мягкие механические или температурные раздражители вызывают болезненные ощущения. Это происходит из-за выделения поврежденными клетками фактора роста нервов (NGF). Действуя на рецепторы TrkA (тропомиозин-рецепторную киназу A) воспринимающих боль нейронов, это вещество быстро повышает активность ионного канала TRPV1 (капсаицинового рецептора), играющего ключевую роль в восприятии температуры и боли, что и приводит к сенситизации. У голых землекопов (Heterocephalus glaber) подобное снижение болевого порога, или гипералгезия, отсутствует.

Чтобы разобраться в механизмах этого явления, сотрудники Центра молекулярной медицины имени Макса Дельбрюка в Берлине с коллегами из Университета Претории и Лондонского университета королевы Марии провели эксперименты с рядом клеточных линий, содержащих различные комбинации TrkA и TRPV1 голых землекопов и крыс. Эти клетки раздражали кислотой или теплом и наблюдали, как изменяется активация TRPV1 под действием NGF.

Выяснилось, что TRPV1 голых землекопов работают так же, как соответствующие рецепторы крыс, однако введение NGF в клетки активирует TrkA, но практически не повышает активность «болевого» ионного канала при действии раздражителей. Когда TrkA в клетке меняли на крысиные, активность TRPV1 голых землекопов повышалась аналогично крысиным рецепторам. Таким образом, отсутствие сенситизации и гипералгезии у голых землекопов связана со сниженной способностью их TrkA повышать активность TRPV1.

Изучение структуры TrkA голых землекопов и крыс показало, что резкое снижение ферментной активности этого рецептора у голых землекопов обусловлено заменой от одной до трех аминокислот в его активном центре по сравнению с TrkA крыс.

«Наши данные свидетельствуют, что эволюция выбрала вариант TrkA, который устраняет полноценное болевое поведение у голых землекопов, но не снижает приспособляемость этого вида», — пишут ученые.

Голые землекопы в природе обитают в саваннах и полупустынях Эфиопии, Кении и Сомали. Их подземные колонии имеют сложную социальную структуру, схожую с таковой у общественных насекомых: сообщество возглавляет одна самка-производительница, которую оплодотворяют два или три самца, а остальные особи являются рабочими.

Из-за ряда необычных свойств голые землекопы вызывают пристальный интерес ученых. Помимо сниженной болевой чувствительности, они холоднокровны, как земноводные и рептилии, и, как считалось до недавнего времени, не страдают раком (недавно у двух представителей вида выявили злокачественные новообразования, но такая заболеваемость все равно ничтожна по сравнению с другими млекопитающими). Также землекопы отличаются необычно большой продолжительностью жизни: в неволе они живут более 30 лет, что резко выделяет их среди всех грызунов. Кроме того, в отличие от большинства животных у голых землекопов не увеличивается риск смерти с возрастом и практически нет признаков старения.

Автор: Олег Лищук

Ссылка на источник

Buy for 20 tokens
Психиатры называют шизофрению «помойкой психиатрии». Мол, все непонятное сваливают туда. Но среди этого непонятного встречаются и давно известные синдромы, хотя и очень редкие. Европейский комитет экспертов по редким заболеваниям (EUCERD) насчитывает их порядка 8 тысяч. Есть среди…

Новый прибор для анализа малярии способен выявлять тяжесть заболевания

Анализ течения малярии является крайне важным для выработки плана лечения. Исследователи из Британской Колумбии разработали новый прибор, позволяющий быстро и чувствительно измерить деформируемость эритроцитов. Статья опубликована в Integrative Biology.

новый прибор для анализа малярии способен выявлять тяжесть заболевания

Малярия — группа инфекционных заболеваний, передаваемых человеку при укусах самками комаров рода Anopheles. Вызывается паразитическими протистами рода Plasmodium (в 90 % случаев — Plasmodium falciparum). По последним оценкам ВОЗ, в год происходит от 124 до 283 миллионов случаев заражения малярийными плазмодиями и от 367 до 755 тысяч смертей от малярии. Центральным моментом в патогенезе малярии является протеолиз гемоглобина в гем, который хранится в пищеварительной вакуоли паразита в качестве инертного гемозоина. Паразитизм в конечном счете приводит к гемолизу и к последующему высвобождению цитотоксического гемоглобина и гема из эритроцитов. В обычных условиях, свободно циркулирующий гем изолируется белками-мусорщиками (scavenger proteins) и доставляется в клетки для детоксикации, но этот механизм легко перегружается. В результате избыток гема из-за своего окислительного действия способствует серьезному повреждению сосудистой ткани, печени, почек и селезенки, а также приводит к гиперактивному иммунному ответу. Свободный гем также оказывает сильное воздействие на эритроциты-наблюдатели (bystander red blood cells (RBCs)), где он индуцирует сшивки в цитоскелете и перекисное окисление липидов. Эти поврежденные эритроциты теряют способность деформироваться и впоследствии удаляются из кровообращения посредством эритрофагоцитоза, что приводит к гемолитической анемии.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Анчоусы перепутали запах пластиковых отходов с запахом еды

Рыб привлекают пластиковые отходы не только из-за их вида, но еще и из-за запаха. Американские ученые провели ряд экспериментов, в ходе которых выяснили, что введение в среду обитания пластиковых отходов вызывает у северных анчоусов такую же реакцию, как и введение привычной для них еды. Статья с исследованием опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Анчоусы перепутали запах пластиковых отходов с запахом еды

Многие морские обитатели используют обонятельные органы и рецепторы в качестве приемника информации о местонахождении пищи. Однако, такие рецепторы не всегда приводят особей к полезной для них пище: пластиковые отходы в водоемах могут привлекать некоторых видов рыб. И хотя рыбы не всегда погибают от такого питания, оно может быть опасно для людей, которые их потребляют: известно, что некоторые виды токсичных химикатов, содержащиеся в пластиковых отходах, могут сохраняться в тканях рыб. И хотя вред, который пластиковые отходы наносят морской среде, понятен, причины того, почему рыбы считают их пищей, все еще изучаются.

Авторы новой работы провели ряд экспериментов, в ходе которых проследили за реакцией северных анчоусов (Engraulis mordax) на введение в их среду обитания различных растворов. В качестве растворов они использовали отфильтрованную морскую воду, в которой в течение трех недель хранились три типа веществ: пластиковые отходы, «чистый» пластик (пластиковые пакеты) и планктон криль, который обычно служит пищей для анчоусов в их естественной среде. «Растворы» различной концентрации (3, 15 и 30 гр/литр) были введены в аквариумы со стаями анчоусов, а их поведение засняли на видео с целью изучить изменения позиций тела представителей.

Ученые сравнили поведение рыб при введении «раствора» с контрольным условием без введения чего-либо в их среду обитания. Результаты показали, что поведение рыб при введении «чистого» пластика в различных концентрациях не отличается от поведения при контрольном условии. При введении планктона анчоусы меняют направление движения к источнику в течение первых десяти секунд и та же реакция наблюдается при введении пластиковых отходов в высокой концентрации (30 гр/литр). Ученые также измерили реотаксис анчоусов в отношении направления тока «раствора». Данные показали, что к источнику введения пластиковых отходов в высокой концентрации плывут до 75 процентов всех представителей стаи.

Ученые связывают такое поведение рыб с тем, что пластиковые отходы в морской воде проходят процесс обрастания, что приводит к образованию на их поверхности диметилсульфида — химиката, чей запах служит сигналом нахождения пищи. К тому же, по мнению ученых, анчоусов (и других морских обитателей) может вводить заблуждение внешний вид отходов, которые, за время нахождения в воде, покрываются водорослями и другими естественными для среды обитания организмами.

Исследование показывает, что длительное содержание пластиковых отходов в морской воде может привести к тому, что рыбы начнут реагировать на их запах так же, как на запах своей стандартной пищи. Авторы работы также отмечают, что их работа также является первым экспериментальным доказательством того, что северные анчоусы используют обоняние для определения местоположения пищи.

Пластик в качестве питания не всегда вреден для живых организмов. В нашей заметке вы можете узнать о бактериях, которые перерабатывают пластик для добычи энергии. Также британские и испанские биохимики недавно выяснили, что личинки восковой моли способны быстро поедать полиэтилен и выделять этиленгликоль.

Автор: Елизавета Ивтушок

Ссылка на источник

Глубокий вдох помогает принять решение

Открытие, сделанное американскими учеными, демонстрирует, насколько важно дышать через нос, а не через рот.

глубокий вдох помогает принять решение

Глубокое носовое дыхание запускает в головном мозге процессы, помогающие выжить в стрессовой ситуации. Статья исследователей из Школы медицины Северо-Западного университета опубликована в журнале Journal of Neuroscience.

Ранее, изучая колебания электрической активности разных участков головного мозга семи пациентов с эпилепсией, ученые установили, что эти изменения непосредственно связаны с ритмом дыхания. При вдохе и выдохе сценарии активности оказались совершенно разными. Когда человек вдыхает, происходит стимуляция нейронов обонятельной коры, миндалины и гиппокампа — отделов мозга, отвечающих за распознавание запахов, эмоции, реакцию на стресс и память.

На этот раз исследователи решили проверить, как именно взаимосвязаны дыхание и когнитивные (познавательные) функции, в частности, эмоции, связанные со страхом, за которые отвечает миндалина, и память, за которую отвечает гиппокамп. Ученые провели серию экспериментов с участием 60 человек. Им быстро демонстрировали изображения лиц, выражающих либо страх, либо удивление. Участникам нужно было с максимально возможной скоростью определить, какую именно эмоцию выражает каждое лицо. При этом исследователи отслеживали ритм дыхания участников.

Оказалось, что результаты напрямую зависят от того, на вдохе или на выдохе приходилось участникам принимать решение, а также от того, через нос или через рот они дышали. Когда лицо представало перед участниками на вдохе, они гораздо быстрее распознавали на нем выражение страха, чем на выдохе. Этот эффект наблюдался исключительно при дыхании через нос. Если участники дышали ртом, скорость реакции на страх была одинаковой.

В ходе экспериментов на память тем же участникам быстро демонстрировали на экране компьютера изображения неких объектов, которые нужно было запомнить. Позже людей просили вспомнить эти объекты. Выяснилось, что участники запоминали эти объекты лучше, когда видели их на вдохе, причем именно через нос.

Как отметила ведущий автор исследования Кристина Зелано (Christina Zelano), полученные результаты объясняют необходимость рефлекторного учащения дыхания в опасной ситуации. «Когда вы в панике, ритм вашего дыхания становится более быстрым. В результате вы производите больше вдохов, чем в спокойном состоянии. Врожденная реакция организма на страх, связанная с учащением дыхания, позитивно влияет на работу мозга, позволяя быстрее реагировать на опасность», — пояснила Зелано.

Читайте также о том, как восстановить дыхание, если у вас с ним проблемы.

Ссылка на источник

Как я вернула себе дыхание

Во время операции по выравниванию носовой перегородки оказалось, что лазер заменил хирургические инструменты.

как я вернула себе дыхание

Кислородное голодание

Пятнадцать лет назад мне сломали нос. Ничего особенного — такие травмы в секции карате даже за травму не считались. Через месяц орган самостоятельно вернулся к прежним размерам и даже внешне мало изменился. Только левая ноздря перестала дышать.

Невооруженным взглядом можно было увидеть, что положение перегородки поменялось.

Однако особого дискомфорта я не испытывала. Да, нос — это парный орган, и дышать лучше обеими ноздрями. В противном случае мозг недополучает кислород, организм быстрее устает, и в целом это нездорово — слизистая становится восприимчивой к вирусам, появляется храп и развивается синдром апноэ сна. Но исправлять ситуацию я не торопилась.

Ровная перегородка — это скорее исключение из правил: у 80% людей есть те или иные отклонения, причем вовсе не из-за травм.

Многие деформации возникают еще в момент формирования черепа. Значит, с этим как минимум можно жить. Это во-первых.

Во-вторых, посмотрите ролики, как хирурги исправляют перегородки! Хотя нет, лучше не смотрите — зрелище малопривлекательное. В процессе используются хирургические молоток и долото, а искривленные хрящи вырезают и складывают кровавой кучкой на салфетку. Процедура выполняется под общей или местной анестезией. Бррр.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Медики определили белки, делающие вирус Зика опасным

Ученые из Мэрилендского университета в округе Балтимор впервые определили семь ключевых белков, делающих вирус Зика смертельно опасным. Медики впервые составили полное описание генома вируса Зика. Свои выводы ученые изложили на страницах Proceedings of the National Academy of Sciences.

вирус Зика

Для проведения исследования медики использовали схизосахаромицеты (делящиеся дрожжи) — распространенный способ проверить, как патогенные микроорганизмы воздействуют на клетки. Делящиеся дрожжи первоначально использовали для приготовления пива, особенно в Африке, откуда они и происходят. Ученые вот уже на протяжении нескольких десятилетий используют делящиеся дрожжи для того, чтобы лучше выяснить поведение клеток.

Медики «отделили» от вируса каждый из 14 белков и малых пептидов. Затем ученые добавили каждый из 14 белков в культуру дрожжей, чтобы увидеть реакцию клеток. Оказалось, что семь из 14 белков повредили или вовсе разрушили дрожжевые клетки.

Ученые намерены продолжить свое исследование. Они хотят понять механизм работы этих семи белков в организме человека. Вполне возможно, что некоторые из них наносят больше повреждений, чем другие, или же белки могут работать сразу все вместе, чтобы причинить больше вреда. Медики уже начали исследовать, как вирус взаимодействует с клетками крыс и человека.

Как известно, вирус Зика вызывает микроцефалию — врожденный дефект плода у беременных женщин, зараженных вирусом. При микроцефалии младенцы появляются на свет с маленькой головой, которая перестает расти после рождения. Вирус Зика также вызывает проблемы со зрением у взрослых, способствует развитию синдрома Гийена — Барре, расстройству нервной системы, приводящему к параличу.

На данный момент от вируса Зика пострадали сотни тысяч людей по всему миру. Пока не существует вакцины, способов профилактики или методов лечения симптомов инфекции.

Ссылка на источник

Чудо, страх и запах паленых волос

Как сделать лазерную коррекцию зрения и начать новую жизнь.

чудо, страх и запах паленых волос

Нарушения зрения, связанные с неправильным преломлением света в глазе: миопия, дальнозоркость, астигматизм

Я открываю глаза, но никакого ошеломляющего эффекта не обнаруживаю. Не знаю, чего я ожидала — салюта из красок? Я просто вижу. Вижу трещинку на потолке, буквы на табличке с адресом на доме, вижу летящий самолет и травинки под ногами.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Голые землекопы научились обходиться без кислорода

Международная группа медиков и биологов нашла у голого землекопа (Heterocephalus glaber) новую «сверхспособность». Эти млекопитающие способны без вреда для себя выживать значительное время без кислорода вообще: они выдержали 18 минут в атмосфере, содержащей чистый азот. Как выяснили ученые, в условиях кислородного голодания животные научились управлять метаболизмом. В качестве углеводов, обеспечивающих клетки необходимой им энергией, землекопы использовали не глюкозу, расщепление которой замедляется при недостатке или отсутствии кислорода, а фруктозу. Исследование опубликовано в Science.



Голые землекопы (Heterocephalus glaber)

Голые землекопы обитают в Африке и, подобно кротам, большую часть жизни проводят в поисках пищи, прокапывая подземные ходы и норы. Социальная организация этих животных необычна для млекопитающих, а больше характерна для общественных насекомых (муравьев, пчел, ос). Голые землекопы живут колониями, насчитывающими до 280 особей и состоящими из королевы, нескольких «принцев-консортов» и рабочих особей. Помимо необычного уклада жизни, у землекопов есть несколько уникальных особенностей, которые превращают этих грызунов в настоящих «супергероев». Землекопы холоднокровны, как рептилии или земноводные, у них пониженная болевая чувствительность к термическим и химическим ожогам, они очень редко болеют раком и у них практически не проявляются признаки старения. Кроме того, землекопы — рекордсмены по долголетию среди грызунов, в неволе они доживали до 32 лет.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник