Оказалось, что старение связано с воспалением только в индустриальном обществе

Открытие перечеркивает представление ученых о том, что воспаление всегда усиливается с возрастом. Уникальное исследование показало эту тенденцию только у людей, проживающих в городах или индустриально развитых местах. Теперь перед исследователями стоит задача выяснить, что именно приводит к проблемам со здоровьем.

Воспаление — это важная часть реакции иммунной системы на инфекцию, но длительное воспаление наносит организму вред. Сегодня считается, что старение неизбежно усиливает воспаление в организме, приводя к развитию хронических заболеваний. Новое исследование, опубликованное в Nature, демонстрирует ошибочность такой гипотезы.

«Сейчас мы находимся в точке, где переосмысливаем всю природу воспаления», — заявил соавтор работы Алан Коэн. Согласно полученным результатам, связь между старением и воспалением не универсальна.

Оказалось, что старение действительно связано с воспалением, но только в индустриальном обществе. Выводы основаны на исследовании с участием около трех тысяч мужчин и женщин, проживающих в Сингапуре, Италии, а также коренных народов из Боливии и Малайзии.

Ученые проанализировали восемь воспалительных белков и выяснили, что связанное с хроническими заболеваниями воспаление было только в индустриальной группе. Там наблюдался устойчивый рост концентрации этих биомаркеров по мере старения. У коренных народов уровень воспаления не повышался с возрастом и не усиливались риски хронических заболеваний.

«То, что мы считали универсальным на основе множества исследований западных индустриальных популяций, вероятно, специфично только для нашей среды», — заявил Коэн.

Примечательно, что у коренных народов были повышены уровни определенных белков, но они оставались стабильными с возрастом и не были связаны с рисками хронических заболеваний. Авторы считают, что причиной может быть реакция на паразитов, бактерии и вирусы.

Пока исследование дает больше вопросов, чем ответов. Главный вывод заключается в необходимости пересмотра природы воспаления на протяжении всей жизни человека. Новые исследования помогут определить наилучший способ профилактики ускоренного старения.

Известно, что хроническое воспаление связано с повышенными рисками развития рака. Недавно ученые обнаружили механизм для блокировки этого перехода.

Жир играет важную роль в метаболизме головного мозга

Хотя глюкоза, или сахар, является хорошо известным источником энергии для мозга, исследователи из Медицинского центра Вейла Корнелла продемонстрировали, что электрическая активность в синапсах — местах соединения нейронов, где происходит передача сигналов, — может приводить к использованию липидов, или жиров, в качестве источника энергии.

«Исследование, опубликованное в журнале Nature Metabolism, опровергает давнее утверждение о том, что мозг не сжигает жир», — заявил главный исследователь доктор Тимоти А. Райан, профессор биохимии. Ученые предположили, что жир может играть роль источника энергии в мозге, как и в других тканях с высоким метаболизмом, например в мышцах.

Исследовательскую группу особенно заинтересовал ген DDHD2, который кодирует липазу — фермент, помогающий расщеплять жиры. Мутации в гене DDHD2 связаны с наследственной спастической параплегией — неврологическим заболеванием, которое вызывает прогрессирующую скованность и слабость в ногах, а также когнитивные нарушения.

Предыдущие исследования показали, что блокирование этого фермента у мышей вызывает накопление триглицеридов — или жировых капель, которые накапливают энергию — по всему мозгу. «Для меня это было доказательством того, что причина, по которой мы утверждаем, что мозг не сжигает жир, заключается в том, что мы никогда не видим жировых запасов», — сказал доктор Райан.

В текущем исследовании изучался вопрос, используются ли липидные капли, образующиеся при отсутствии DDHD2, в качестве источника энергии для мозга, особенно при отсутствии глюкозы.

Было обнаружено, что у мышей без DDHD2, когда в синапсе содержится липидная капля, наполненная триглицеридами, нейроны могут расщеплять этот жир на жирные кислоты и отправлять их в митохондрии — энергетические станции клетки, — чтобы те могли вырабатывать аденозинтрифосфат (АТФ) — энергию, необходимую клетке для функционирования.

«Процесс использования жира контролируется электрической активностью нейронов, и я был потрясён этим открытием, — сказал доктор Райан. — Если нейрон активен, он способствует потреблению. Если он неактивен, процесс не происходит».

В ходе другого исследования учёные ввели мышам небольшую молекулу, чтобы заблокировать фермент карнитин-пальмитоилтрансферазу 1 (CPT1), который помогает транспортировать жирные кислоты в митохондрии для выработки энергии. Блокировка CPT1 не позволила мозгу использовать жировые капли, что привело к оцепенению — состоянию, похожему на спячку, при котором температура тела резко падает, а сердцебиение замедляется. «Эта реакция убедила нас в том, что мозгу постоянно нужны липиды», — сказал доктор Райан.

Это исследование может способствовать дальнейшему изучению нейродегенеративных заболеваний и роли липидов в работе мозга. Колебания уровня глюкозы или ее низкий уровень могут возникать в связи со старением или неврологическими заболеваниями, но жирные кислоты, высвобождающиеся из липидных капель, могут способствовать поддержанию энергетического баланса мозга. «Мы не знаем, к чему приведут эти исследования в области нейродегенеративных заболеваний, но некоторые данные свидетельствуют о том, что при болезни Паркинсона в нейронах могут накапливаться жировые капли», — предположили исследователи.

По словам доктора Райана, ученым также необходимо лучше изучить взаимодействие между глюкозой и липидами в мозге. «Узнав больше об этих молекулярных процессах, мы надеемся найти объяснение нейродегенерации, что даст возможность разработать способы защиты мозга».

«Жир может играть важную роль в метаболизме мозга»: Худеть пока рано – жир полезен для работы мозга и является для него источником энергии.

«Ранее считалось, что мозг питается исключительно глюкозой. Однако новые данные показывают, что при активной работе нейронов в синапсах (местах соединения нервных клеток) происходит расщепление жировых капель с высвобождением жирных кислот, которые затем используются митохондриями для выработки энергии.

Активность нейронов запускает использование этих жировых запасов. При блокировке транспортного фермента CPT1, необходимого для доставки жирных кислот в митохондрии, мыши впадали в состояние, напоминающее гибернацию: температура тела снижалась, сердцебиение замедлялось. Это стало прямым доказательством того, что мозг нуждается в энергии от жиров»

Найдена молекула, имитирующая антивозрастные эффекты тренировок

Природное вещество бетаин, содержащееся в свекле, шпинате и цельных злаках, может воспроизводить антивозрастной эффект физических нагрузок без посещения спортзала. Исследование ученых из Китайской академии наук опубликовано в журнале Cell Metabolism.

В ходе шестилетнего исследования ученые выявили, что бетаин, вырабатываемый в почках у людей с высокой выносливостью, подавляет воспаление, улучшает метаболизм и замедляет клеточное старение. Анализ данных 13 мужчин, выполнявших интенсивные и аэробные тренировки, показал, что упражнения на выносливость особенно эффективны: они снижали уровень воспалительных маркеров и активность белка ETS1, связанного со старением.

Неожиданным открытием стало повышение синтеза бетаина в почках после регулярных упражнений. У пожилых людей его концентрация в крови возрастала и коррелировала с улучшением мышечной силы, метаболизма и здоровья митохондрий.

Чтобы проверить эффект, ученые давали бетаин пожилым мышам. Результаты показали рост выносливости, снижение воспаления и восстановление тканей, как после интенсивной физической активности.

Это разрешает парадокс упражнений: острая физическая нагрузка изначально запускает воспалительную реакцию, ориентированную на выживание, и окислительный стресс через путь ИЛ-6/кортизол (IL-6/cortisol pathway).

Однако длительные физические нагрузки подавляют воспаление и окислительное повреждение через бетаин, вырабатываемый почками.

Лю Гуан-Хуэй (Liu Guanghui), соавтор исследования

В отличие от сигнальных молекул, выделяемых мышцами при нагрузке, бетаин — метаболит почек. Он обладает геропротекторным потенциалом, и, по мнению исследователей, может использоваться как пищевая добавка для тех, кто не может заниматься спортом.

Исследование ограничено тем, что в нем участвовали только мужчины. Ученые подчеркивают необходимость дополнительных работ с участием женщин.

«Эксперты утверждают, что утренние тренировки могут способствовать потере веса»: Спорт до 9 утра ускоряет потерю веса, а занятия вечером замедляют обмен веществ.

«Утренние тренировки полезны для психического и физического здоровья, кроме того, исследования показывают, что именно занятия спортом в начале дня более эффективны при снижении веса. У тех, кто постоянно тренируется с 7 до 9 утра, риск ожирения ниже, чем у тех, кто наиболее активен в полдень или вечером.

Кроме того, у тех, кто занимается утренней зарядкой, также ниже средний индекс массы тела и размер талии. Когда день начинается с утренней тренировки, организм вырабатывает множество различных химических веществ, которые помогают нашей общей функциональности»

Ученые совершили прорыв в создании искусственной крови

Команда из Великобритании сделала ключевое открытие в понимании механизма преобразования клеток-предшественников в эритроциты. Новые знания могут обеспечить массовое производство искусственной крови различных групп для клинического применения.

Хотя ученые работают над производством искусственной крови уже не одно десятилетие, до сих пор они не понимают до конца всех естественных механизмов выработки крови. Теперь новая работа команды из Лондонского университета королевы Марии обнаружила механизм ключевого этапа развития эритроцитов — процесс изгнания ядра клетками-предшественниками, пишет EurekAlert.

«Если ИИ — это мозг робота, то RPA — его руки». Что умеют программные роботы

Естественное кроветворение происходит в костном мозге. Там стволовые клетки развиваются в эритробласты — клетки-предшественники красных кровяных телец. На заключительном этапе развития эритробласт выталкивает свое ядро. Оказалось, что инициирует процесс выталкивания ядра хемокин CXCL12, который работает с другими молекулярными факторами в костном мозге.

Эксперименты показали, что введение CXCL12 к эритробластам в нужный момент обеспечивает изгнание ядра. «Это прорывное научное достижение, которое должно значительно повысить эффективность создания искусственной крови», — заявила автор работы Юлия Гутьяр.

Например, процесс производства эритроцитов из перепрограммированных клеток занимает много времени, а изгнание ядра происходит только в 40% случаев. Теперь появилась технология, позволяющая контролировать эффективность этого процесса.

Однако помимо создания искусственной крови открытие также позволяет по-новому взглянуть на биологические механизмы клеток и роль хемокинов в этом процессе. «Наше исследование впервые показывает, что рецепторы хемокинов действуют не только на поверхности клетки, но и внутри нее, открывая совершенно новые перспективы их роли в клеточной биологии», — заключили авторы.

Ранее другие ученые представили технологию, которая делает кровь полупрозрачной во время операции. Такая возможность позволит хирургам четко видеть сосуды, нервы и опухоли даже сквозь кровотечение.