September 24th, 2017

Кости, выращенные в лаборатории — прорыв в ортопедии

Технологию, первоначально разработанную для обнаружения гравитационных волн, можно применить для создания тканевых костных трансплантатов, которые можно использовать в ортопедической медицине. Это изобретение вернет возможность ходить тысячам жертв противопехотных мин.

кости, выращенные в лаборатории

Разработка под названием «нанокикинг» (nanokicking), или «нановибрации», позволила ученым из университета Стратклайда (University of Strathclyde, Glasgow) и университета западной Шотландии (University of the West of Scotland) впервые создать в лаборатории трехмерные образцы минерализованной кости, пригодные для трансплантации.

В статье, опубликованной в журнале Nature Biomedical Engineering, исследователи описывают, как они использовали технологию на основе сложных лазерных интерферометрических систем, созданных для обнаружения гравитационных волн астрофизических объектов. В новом исследовании эта технология нашла применение для превращения мезенхимальных клеток, взятых у доноров, в трехмерные костные клетки. Эти трехмерные живые костные трансплантаты, имплантированные пациентам, в будущем смогут восстанавливать или заменять поврежденные участки кости.

Почему это изобретение — невероятно важный прорыв?

Кость является второй самой используемой для пересадки тканью после крови, и применяется в реконструктивных, челюстно-лицевых и ортопедических операциях. В настоящее время, однако, хирурги могут взять весьма ограниченное количество живой костной ткани только у самого пациента для аутотрансплантации, поскольку кость от других доноров с высокой вероятностью будет отторгаться.

Эта особенность позволяет «починить» лишь небольшие костные дефекты, а в случаях большой потери костной ткани хирурги чаще всего бессильны помочь пациентам. Новая методика позволит выращивать костную ткань, пригодную для «реставрации» даже довольно объемных дефектов.

Как это работает?

Мезенхимальные стволовые клетки, которые вырабатываются в костном мозге, могут дифференцироваться в ряд специализированных типов клеток, таких как костная ткань, хрящ, связка, сухожилие и мышечная ткань. Нановибрации подвергает клетки, подвешенные в коллагеновом геле, ультратонким воздействиям. Вибрации превращают клетки внутри геля в «костяную шпаклевку», которая может быть использована при лечении переломов костей для заполнения разломов и трещин. Использование собственных мезенхимальных клеток пациентов означает, что хирурги смогут предотвратить проблему отторжения, и смогут заполнять даже большие разломы и впадины.

Мэтью Далби (Matthew Dalby), профессор клеточной инженерии в Университете Глазго и один из ведущих авторов статьи назвал изобретение воздействия нановибраций на мезенхимальные клетки «грандиозным прорывом в ортопедии и огромным шагом в будущее». «Мы особенно взволнованы этим открытием, поскольку большая часть работы, которую мы делаем сейчас, финансируется благотворительной организацией сира Бобби Чарльтона (Bobby Charlton) «Найди лучший способ» (Find a Better Way), помогающей людям, пострадавшим от разрушительного действия наземных мин и других взрывоопасных пережитков войны. Теперь, когда мы разработали процесс до такой степени, что он стал легко воспроизводимым и доступным, в ближайшее время мы начнем наши первые клинические испытания на людях», — сказал Мэтью Далби.

Где будет применяться новая технология?

Производство синтетической готовой костной ткани потенциально сможет изменить к лучшему жизнь неисчислимого числа гражданских жертв взрывов по всему миру.

Проект «Найти лучший путь» в Университете Глазго возглавляет профессор биоинженерии Мануэль Сальмерон-Санчес (Manuel Salmeron-Sanchez). В проекте «Найти лучший путь» команда ученых планирует объединить методику создания «костной шпаклевки» с методикой изготовления больших трехмерных печатных каркасов, чтобы иметь возможность заполнить обширные костные дефекты.

Профессор Сальмерон-Санчес недавно посетил Камбоджу, чтобы встретиться с местными жителями, которые пострадали от противопехотных мин. «Для многих людей, которые потеряли ноги при взрывах мин, разница между тем, чтобы быть навсегда привязанным к инвалидному креслу, и возможностью использовать протез, иногда составляет всего несколько сантиметров кости», — сказал он. Новая технология позволит если не вырастить новую конечность, то хотя бы нарастить кость до такой длины, которая позволит изготовить удобный протез.

Профессор Далби рассказал, что метод воздействия нановибраций уже был успешно применен в ветеринарии: ученые спасли собаку от ампутации лапы, срастив сломанную кость при помощи трехмерного каркаса и «костной шпаклевки».

Биореакторы нановибраций, разработанные исследователями, в настоящее время уже тестируются в сети лабораторий по всей Великобритании. Поскольку мезенхимальные клетки могут дифференцироваться во множество других типов клеток, исследователи ожидают, что в будущем можно будет выращивать для пересадки не только костную ткань, но и хрящи, связки, сухожилия, а также мышечную ткань.

Автор: Юлия Бондарь


Ссылка на источник

Buy for 20 tokens
Даша – очень долгожданный ребенок. Мама с папой ждали ее десять лет…Родилась здоровой, росла веселой и подвижной малышкой, развивалась как все дети… и не было ни намека, что все это время, еще с беременности, у нее в глазах развивалась опухоль. Когда Даше было семь…

Уровень марганца в организме влияет на обучение

Сотрудники Медицинского колледжа Университета Цинциннати выяснили, что высокий уровень марганца в организме детей способствует ухудшению памяти и снижением IQ у детей. Дети, которые живут в районах с высоким уровнем содержания марганца в окружающей среде, подвергаются значительному риску развития неврологических нарушений. Статью с подробностями можно найти в журнале NeuroToxicology.

уровень марганца в организме влияет на обучение

К Эрин Хейнс, доктору медицинских наук, доценту отдела состояния окружающей среды и ведущему автору исследования, в 2013 году обратились чиновники школьного округа Восточного Ливерпуля, которые озаботились проблемами академической успеваемости студентов. Как выяснилось позже, в этом районе более 10 лет концентрация марганца превышала контрольные уровни Агентства по охране окружающей среды США (EPA). Марганец – это элемент, который играет жизненно важную роль в росте и развитии мозга, но его чрезмерное поступление способно вызвать нарушения в работе нервной системы.

В своем эксперименте исследователи проанализировали образцы крови и волос 106 детей из Восточного Ливерпуля и соседних сообществ в возрасте от 7 до 9 лет. Также участникам и их воспитателям выдали анкеты, по результатам которых учёные сделали оценку их когнитивных способностей. В результате выяснилось, что снижение IQ, скорости обработки информации и рабочей памяти было связано с повышенной концентрацией марганца в образцах волос.
«Существующие социально-экономические проблемы сильно осложняют потенциально значимые экологические последствия, — говорит Хейнс. — Дети могут быть частично подвержены нейротоксичному эффекту выбросов марганца в окружающую среду, так как их мозг находится на стадии динамичного роста и развития.»

Учёный объединила усилия Кентского государственного кампуса Восточного Ливерпуля с общественной группой корпорации «Спаси наш округ» (Save our County Inc.), сформированной в 1982 году жителями Восточного Ливерпуля в ответ на предложенное строительство опасной установки по сжиганию мусорных отходов в их общине.

Раннее исследование, проведенное под наблюдением Хейнс в 2008 году в Мариетте, штат Огайо, выявило содержание марганца в организме в два раза превышающее показатели детей из другой когорты исследований CARES (Communities Actively Researching Exposure Study). В предыдущих исследованиях научная группа CARES обнаружила, что как слишком низкие, так и слишком высокие уровни марганца могут быть связаны с более cлабым развитием нервной системы.

По словам Хейнс, Мариетта и Восточный Ливерпуль — это места с одними из самых высоких показателей марганца в окружающей среде по всей стране. Исследовательница отмечает, что их работы по изучению продолжаются в этих областях и включают в себя методы нейровизуализации.
«Мы продолжаем улучшать наше понимание влияния марганца на нейроразвитие и стараемся приблизиться к выяснению реальных границ между существенной выгодой и токсикологическим ущербом влияния марганца на организм, — заключает Хэйнс».


Текст: Екатерина Заикина


Ссылка на источник

Диагностические опросники: новый способ найти в себе все болезни

О том, что программа диспансеризации не оправдала возлагавшихся на нее надежд, не говорит сегодня только ленивый. Но это не значит, что от нее следует отказаться. Попытки повысить эффективность диспансеризации предпринимает Минздрав, врачи также предлагают свои идеи. Например, такие, как предварительное анкетирование считающих себя здоровыми людей перед обследованием.

диагностические опросники

По словам члена Европейской ассоциации по изучению диабета, эндокринолога Ольги Демичевой, когда врач задает традиционный вопрос «на что жалуетесь?», мало кто вспомнит, к примеру, что за ночь 2-3 раза встает сходить в туалет, а это может быть ранним признаком сахарного диабета. Пациент не подумает об этом симптоме, когда придет к терапевту на быстрый осмотр, а вот когда он сядет заполнять опросник, то сосредоточится.

Кроме того, многие болезни долгое время развиваются, никак не обнаруживая себя. Так, по словам директора НИЦ офтальмологии ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова, члена-кореспондента РАН Христо Тахчиди, поскольку внутри глаза нет нервов, то все глазные заболевания протекают без боли. Но при этом, глаза – очень простой предмет для тестирования, так как при любой их патологии страдают зрительные функции.

Read more...Collapse )Ссылка на источник

Делаем дырки в мембране для введения ДНК в клетки. Быстро. Недорого.

Чтобы внести изменения в гены любого организма требуется поместить изменённые молекулы ДНК внутрь клетки. Для этого учёные часто прибегают к методу электропорации, который позволяет с помощью электрического поля временно создавать в клеточной мембране "дырки", достаточные для проникновения макромолекул. Но подобрать величину поля для каждой клетки непросто, и иногда приходится месяцами искать оптимальные условия для каждой молекулы.

делаем дырки в мембране для введения ДНК в клетки

Дело в том, что для успешного создания временных пор электрическое поле должно быть достаточно сильным, чтобы пробить липидную мембрану. Но если перестараться, отверстие не закроется и клетка погибнет.

Специалисты из Массачусетского технологического института нашли способ значительно облегчить жизнь молекулярным биологами и разработали устройство, позволяющее быстро подобрать диапазон электрического потенциала для "вскрытия" любого микроорганизма или клетки.

"Мы пытаемся уменьшить количество необходимых экспериментов, – говорит руководитель исследования Каллен Буи (Cullen Buie). – В перспективе мы рассчитываем, что с помощью этого устройства процесс, который сегодня занимает несколько месяцев, можно будет закончить за один или два дня".

В настоящее время для проникновения сквозь мембрану учёные используют различные наборы, которые включают необходимые инструменты и инструкции с условиями, необходимыми для работы с ограниченным числом организмов, таких как бактерии и дрожжи. Однако количество видов, для которых существуют подобные инструкции, не слишком велико, и, если учёный хочет работать с объектом, отсутствующем в списке, ему придётся подбирать значения самостоятельно.

Внутри нового микрожидкостного устройства имеется канал, форма которого напоминает песочные часы с сужением посередине. При включении электрического поля, на разных участках канала создаётся разный потенциал, который достигает максимального значения в самом узком месте.

Учёные пропускали через устройство раствор со штаммами бактериальных клеток и воздействовали на них полем. Затем они добавили в раствор флуоресцентные молекулы-маркеры, которые при открытии пор проникают в клетку и начинают светиться в присутствии ДНК. Чтобы определить минимальное значение электрического поля, необходимое для вскрытия мембраны, исследователям достаточно отметить положение светящихся бактерий и посмотреть потенциал на этом участке канала.

"В одном эксперименте, можно испытать ряд электрических полей и практически мгновенно получить нужную информацию, – говорит Буи. – Так что теперь, в процессе поиска, вам не нужно запускать много разных экспериментов и тестировать различные электрические поля отдельно. Это можно сделать за один шаг, и ответ буквально загорается".

Учёные также проверили, можно ли с помощью их устройства вводить ДНК внутрь клетки. Для этого они попытались внедрить в бактериальные клетки гены, обеспечивающие устойчивость к антибиотикам. Затем прошедшие через канал клетки поместили в чашки Петри с противомикробным препаратом и обнаружили, что те продолжали размножаться. Это означает, что микроорганизмы не только успешно приняли новую ДНК, но и закрыли поры в мембране.



Подробные результаты работы американских учёных опубликованы в журнале Scientific Reports.

Автор: Иван Загорский


Ссылка на источник

Спектрометрия мозга поможет определить границы опухоли во время операции

Американские исследователи предложили использовать масс-спектрометрию с десорбционной ионизацией под действием электрораспыления (DESI-MS) для экспресс-диагностики опухолей мозга во время операций. Результаты их работы опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.



спектрометрия мозга поможет определить границы опухоли во время операции
Образец ткани, содержащий белое вещество мозга и глиому

Сотрудники Университетов Индианы и Пердью исследовали с помощью DESI-MS образцы тканей мозга 58 пациентов, содержавшие как нормальную ткань, так и различные опухоли. Выяснилось, что липидный и метаболитный профиль серого вещества, белого вещества и злокачественных новообразований имеют четкие отличия. Особое диагностическое значение имеют метаболиты опухолей 2-гидроксиглутаровая кислота и N-ацетиласпарагиновая кислота.

Используя полученные липидные и метаболитные профили, ученые смогли с высокой точностью различить в срезах мозга серое вещество (223 образца), белое вещество (66 образцов), глиомы (158 образцов), менингиомы (111 образцов) и опухоли гипофиза (154 образца).

При различении нормальной ткани мозга и опухолей ощая чувствительность методики составила 97,4 процента, специфичность — 98,5 процента. Дифференциальная диагностика различных опухолей с помощью DESI-MS продемонстрировала чувствительность 99,4 процента и специфичность 99,7 процента. Методика также позволила выявить глиомы, прорастающие в здоровую ткань мозга.

Поскольку успех онкологических нейрохирургических вмешательств напрямую зависит от четкого определения границ опухоли, исследователи решили адаптировать метод DESI-MS для интраоперационной экспресс-диагностики. Препятствием на этом пути стало то, что для проведения исследования необходим замороженный образец ткани. Это препятствие преодолели, используя не срезы, а мазки тканей на предметном стекле. В эксперименте выяснилось, что мазки, которые несложно взять во время вмешательства дают не менее полную информацию, чем срезы. Таким образом, DESI-MS может стать высокоинформативным диагностическим средством при удалении опухолей мозга.

Принцип метода DESI-MS состоит в том, что на поверхность изучаемого образца подается электрически заряженный аэрозоль, который ионизирует и десорбирует его молекулы. Эти молекулы засасываются в воздухозаборник масс-спектрометра и подвергаются анализу.

Автор: Олег Лищук

Ссылка на источник

Младенцы понимают смысл труда

Маленькие дети хорошо видят связь между усилиями, потраченными на решение какой-то задачи, и конечным результатом.

младенцы понимают смысл труда

Известно, что маленькие дети прекрасно понимают причинно-следственные связи, причем детям тут не нужно большой статистики, достаточно всего лишь нескольких наглядных примеров. Психологи не устают в этом убеждаться – так, на днях в Science появилась статья, в которой говорится, что уже в возрасте пятнадцати месяцев ребенок отлично понимает связь межу затраченными усилиями и результатом.

Психологи из Массачусетского технологического института показывали пятнадцатимесячным детям, как они сами, то есть взрослые-экспериментаторы, пытаются выполнить различные действия: одни пытались снять игрушечную лягушку с какой-то коробки, другие занимались тем, что снимали с брелка цепочку для ключей. Кто-то из экспериментаторов выполнял задания быстро, а кто-то, наоборот, возился очень долго, демонстрируя, сколь много сил у него на это уходит.

Затем детям давали музыкальную игрушку, которая издавала разные звуки, стоило только нажать ей на кнопку. Фокус был, однако, в том, что у игрушки было две кнопки: первая, которая не работала – на самом виду, и вторая, которая как раз и включала звуки и которая была очень хорошо спрятана. Детям заранее показывали, что игрушка может играть музыку, однако не показывали, что для этого нужно с ней сделать, после чего игрушку отдавали им в руки.

В течение двух минут младенцы пытались добиться от нее каких-то звуков, а психологи наблюдали, как именно они будут поступать. Найти истинную кнопку, повторим, было почти невозможно, но она и не была целью – исследователей интересовало, как долго дети будут стараться сами решить проблему.

Оказалось, что если ребенок перед тем видел взрослого, который тратил много усилий ради какой-то цели, то и сам младенец работал усерднее: прежде чем отбросить игрушку или попросить помощи у взрослых, такие дети нажимали на неправильную кнопку в два раза больше по сравнению с теми, кто видел взрослых, которые добивались своей цели легко.

Любопытно, что усилия детей во многом зависели также от того, как с ними общался взрослый человек: если он смотрел ребенку в глаза, называл его по имени, вообще общался с ним, то ребенок предпринимал больше усилий в отношении игрушки. Если же взрослый напрямую не взаимодействовал с младенцем, то ребенок раньше прекращал попытки запустить музыку – однако сам эффект более усердного труда по чужому примеру никуда не исчезал, просто становился слабее.

Педагогических выводов отсюда можно сделать массу. Самый очевидный состоит в том, что если родители хотят приучить ребенка не лениться, то они уже с самого раннего возраста должны демонстрировать ему примеры того, что ради награды стоит хорошо потрудиться. С другой стороны, тут ведь легко переусердствовать, да так, что из ребенка получится человек, ценящий труд ради самого труда.

Многие ведь наверняка сталкивались со вполне взрослыми людьми, которые трудятся чрезвычайно много, не обращая внимания на чудовищную трату сил, ни своих, ни чужих, и не стараясь хоть немного подумать о том, есть ли какой-то другой, более короткий, более экономный и более изящный способ решить стоящую перед ними задачу.

Автор: Кирилл Стасевич


Ссылка на источник

Обнаружены нейроны внимания

Шведские ученые обнаружили в мозге мыши нейроны, ответственные за внимание. Они расположены в медиальной префронтальной коре, говорится в отчете о работе, опубликованном в журнале Cell.

обнаружены нейроны внимания

Несколько недавних исследований показали, что префронтальная кора непосредственно влияет на внимание. Однако конкретные нейроны, выполняющие эту функцию, определены не были. Сотрудники Каролинского института в Стокгольме провели длительное электрофизиологическое исследование активности мозга мышей, выполняющих задания на внимание.

В качестве такого задания исследователи выбрали серийную задачу на время реакции с тремя выборами (3-CSRTT). Она заключается в том, что животное, находящееся перед рядом отверстий, должно заметить кратковременный визуальный сигнал и правильно выбрать одно из трех отверстий. Во время выполнения задания исследователи вели запись электрической активности сотен отдельных нейронов.

Выяснилось, что при обострении внимания у мышей в медиальной префронтальной коре активируются ингибиторные вставочные нейроны, экпрессирующие парвальбумин (PV-нейроны), причем этот процесс сопровождается появлением высокочастотных мозговых гамма-ритмов. При ослаблении внимания активность клеток снижалась. В соответствии с этим изменялась активность соседних пирамидных нейронов.

Чтобы подтвердить связь PV-нейронов с вниманием, исследователи использовали оптогенетический метод (встраивание в определенный тип клеток гена, кодирующего светочувствительный ионный канал и последующее возбуждение этих клеток светом с заданной длиной волны). С его помощью они искусственно стимулировали искомые клетки с частотой, равной частоте наблюдаемых гамма-ритмов (30–40 герц). Такое воздействие значимо повысило успешность выполнения животными теста на внимание.

Ранее считалось, что эти клетки необходимы для усвоения новой информации, однако их функцией оказалось обеспечение внимания путем избирательного подавления пирамидных нейронов, зависимого от гамма-ритма.

«Результаты нашего исследования показывают, что можно улучшить когнитивные функции, изменяя активность единственного типа нейронов, что удивительно, учитывая сложность устройства мозга. Таким образом, PV-нейроны представляют большой интерес для фармацевтической индустрии», — пояснила руководитель исследования Мари Карлен (Marie Carlén).

Автор: Олег Лищук


Ссылка на источник

Разницу между осознанным и неосознанным восприятием обнаружили на нейронном уровне

Установлено местонахождение нейронов, отвечающих как за осознанное, так и за неосознанное восприятие изображений человеком. Эти нейроны локализованы в медиальной височной доле, однако внутри самой зоны работают по-разному. Работа с результатами исследования немецких нейрофизиологов опубликована в Current Biology.



разницу между осознанным и неосознанным восприятием обнаружили на нейронном уровне
Дизайн эксперимента

Сознание — это избирательный процесс, поскольку только часть сенсорной информации становится осознанной — в этом случае говорят об осознанном восприятии. Бóльшая часть стимулов, поступающих с сенсорным систем, остается на уровне шума. Это, однако, не значит, что мозг не реагирует на такие стимулы, но восприятие остается неосознанным.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

ПТСР повышает риск волчанки?

Согласно новому исследованию, женщины, получившие травмы и страдающие посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР), имеют повышенный риск развития системной красной волчанки (СКР). В исследовании, опубликованном в журнале Arthritis & Rheumatology, воздействие травм и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) у гражданских женщин сильно ассоциировались с повышенным риском развития такого аутоиммунного заболевания, как системная красная волчанка (СКР).

ПТСР повышает риск волчанки

Учёные обследовали 54.763 женщин и обнаружили, что ПТСР почти втрое повышает у них риск заболевания волчанкой, в то время как те женщины, которые испытали какое-либо травматическое событие, подвержены более чем двукратному повышению риска развития волчанки по сравнению с женщинами, не подверженным травмам.



ПТСР повышает риск волчанки
Микрофотография гистоморфологических изменений в лимфатическом узле вследствие системной красной волчанки

Полученные данные подтверждают доказательства того, что психосоциальная травма и связанные с ней стрессовые реакции могут приводить к аутоиммунным заболеваниям.

«Мы были удивлены, насколько сильно воздействие травм связано с риском развития волчанки: настолько, что травмы стали более сильным предвестником развития волчанки, чем курение, – говорит доктор Андреа Робертс, ведущий автор исследования. – Наши результаты дополняют имеющиеся факты о том, что наше психическое здоровье существенно влияет на здоровье физическое, делая тем самым подход к психическому здоровью более необходимым».

Текст: Инна Егорова

Ссылка на источник

Найдены суммирующие экспрессию лица и тела нейроны

Группа нейробиологов из Рокфеллеровского университета обнаружила, что ряд зон мозга у макак-резусов  (Macaca mulatta), ответственных за восприятие и распознавание лиц, активизируются, только если изображение лица возникает вместе с изображением тела.



найдены суммирующие экспрессию лица и тела нейроны
Верхняя височная борозда

В то же время специальные зоны, ответственные за восприятие тела, никак не зависят от наличия или отсутствия на фотографиях лиц. Ученые предполагают, что «подключение» дополнительной информации о теле помогает системам мозга, ответственным за восприятие лиц, правильно интерпретировать мимику, выражение глаз и эмоциональное состояние его обладателей. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ученые демонстрировали макакам три вида стимулов: фотографии с изображением лиц других макак, лиц и тел, а также полные изображения обезьянок в каком-либо контексте. Параллельно с предъявлением стимулов у макак-резусов записывали активность головного мозга посредством функциональной магнитно-резонансной томографии в двух ранее открытых системах, объединяющих несколько разных участков коры. Первая система отвечает за восприятие исключительно лиц, а вторая – тел.

Выяснилось, что в двух из четырех зон коры головного мозга, составляющих систему распознавания лиц и расположенных в верхней височной борозде, активность наблюдается только в случае предъявления изображений, сочетающих лицо и тело. Контрольные эксперименты с коллажами, совмещающими изображение лица макаки и какой-либо предмет вместо тела (например, бутылка со спреем, метроном и т.д.), схожего паттерна активности не вызывали. Иными словами эти зоны были настроены на восприятие лиц исключительно совместно с телом.

Для второй системы такой закономерности обнаружено не было. Она активировалась при любом изображении тела – как с лицом, так и без лица. Иначе говоря, восприятие тела не зависит от каких-либо корректировок посредством информации о выражении лица, тогда как выражение лица, по мнению ученых, во многом интерпретируется по дополнительной информации от тела.

Впервые сеть расположенных в разных участках коры головного мозга (главным образом в височной доле) специальных зон, служащих для очень узкой и специфической задачи – восприятия и распознавания лиц, была открыта в 2008 году на тех же маках-резусах. Похожая система была вскоре найдена и у людей. Однако вопрос о том, можно ли в полной мере переносить результаты экспериментов на резусах для понимания работы мозга и психики человека до сих пор остается дискуссионным.

Также ранее считалось, что системы распознавания лиц и тела действуют совершенно независимо друг от друга. Эту точку зрения подкреплял и факт анатомической удаленности зон мозга, где расположены нейроны этих систем. Тем не менее, некоторые исследования на людях показали, что первоначальное восприятие эмоций может значительно измениться, если испытуемые видят не только лицо, но и тело человека. Этот эффект наблюдается даже в том случае, если добровольцам говорят не принимать положение тела во внимание.

Автор: Даниил Кузнецов

Ссылка на источник

Нейробиологи нашли новый способ лечения злокачественных опухолей мозга

Нейробиологи из Стендфордского университета обнаружили, что белок нейролигин-3 необходим для роста высокозлокачественных опухолей мозга. Также они установили, что в d-активную форму его приводит белок ADAM10, ингибирование которого может стать основой для терапии таких заболеваний. Работа опубликована в журнале Nature.



нейробиологи нашли новый способ лечения злокачественных опухолей мозга
Фотомикрография анапластической астроцитомы — глиальной опухоли высокой степени злокачественности

Глиомы высокой степени злокачественности — ряд опухолей мозга, которые происходят из глиальных клеток нервной системы (вспомогательные клетки для нейронов) и характеризуются высокой скоростью роста. Хирургическим путем такую опухоль трудно удалить, поэтому процент смертности очень высок, а поиск химических способов лечения особо важен.

В более ранних исследованиях было показано, что выделение нейронами белка нейролигина-3 способствует делению опухолевых клеток. Этот белок участвует в образовании контактов между нейронами. Изначально в клетках он синтезируется в неактивной форме, которая встраивается в клеточную мембрану. Затем часть белка, которая выступает за пределы клетки, отщепляется и, собственно, выполняет функции нейролигина. Какой белок производит расщепление мембранной формы до сих пор оставалось неизвестным.

Чтобы изучить влияние неролигина-3 на развитие глиом, авторы работы использовали культуры клеток из этих опухолей. Клетки трансплантировали мышам двух линий — первая имеет нормальный ген нейролигина-3, а вторая — нефункциональный, с которого белок не производится. Оказалось, что при отсутствии у мышей нейролигина-3 опухоли почти не растут. При этом у таких мышей уровень других нейролигинов повышен (это считается компенсирующим эффектом), что подчеркивает роль именно нейролигина-3.

Далее ученые решили выяснить, какой белок расщепляет нейролигин-3. С помощью программы, использующей алгоритмы машинного обучения, они провели поиск среди известных протеаз (ферментов, расщепляющих белки), и нашли те, которые могут быть специфичны к внеклеточной части нейролигина-3. Среди них оказался белок ADAM10, который расщепляет нейролигин-1. Авторы работы ингибировали ADAM10 в опухолевых клетках и измерили концентрацию расщепленного нейролигина-3 в среде, на которой они выращивались. Оказалось, что концентрация снижена, что подтверждает гипотезу о роли ADAM10.

Данное исследование показывает, что ингибируя протеазу ADAM10, можно снижать количество нейролигина-3, и, таким образом, останавливать рост злокачественных опухолей. В течение месяца ученые делали инъекции одного из ингибиторов мышам с трансплантированными опухолевыми клетками. Вещество проходило через гемато-энцефалический барьер, а рост опухолей значительно снижался.

Помимо лекарственных препаратов сейчас активно разрабатываются способы визуализации границ опухоли, которые помогут сделать хирургическое удаление более успешным. Недавно для маркирования опухолей мозга у мышей применили квантовые точки, светящиеся под действием инфракрасного излучения. В другой работе для определения границ опухоли во время операции предложили использовать масс-спектрометрию.

Автор: Анна Образцова

Ссылка на источник