«Открытие в области укрепления костей может изменить подход к лечению остеопороза»: Ученые обнаружили "переключатель", благодаря которому можно остановить процесс разрушения костной ткани.

«Ученые Лейпцигского университета обнаружили в человеческом организме важнейший регулятор формирования костной ткани.

По словам исследователей, сопряженный с G-белком рецептор 133 (GPR133) можно использовать, как своего рода "переключатель", стимулирующий рост костей. Открытие ученых может кардинально изменить подход к лечению остеопороза — у людей появится возможность стимулировать механизмы формирования костной ткани.

Специалисты объяснили, что костная ткань наиболее активно формируется в детском возрасте и замедляется к концу третьего десятка лет. После этого плотность костей некоторое время стабилизируется. В районе 50 лет скорость разрушения превышает скорость формирования костной ткани, из-за чего плотность костей с возрастом снижается»

Новый препарат останавливает прогрессирование жировой болезни печени

Ученые представили результаты второй фазы клинических исследований, которая показала высокую эффективность нового экспериментального препарата в лечении неалкогольного стеатогепатита. Терапия помогает сократить накопление жира в печени, а также снизить воспаление. Ожидается, что лекарство станет первым по-настоящему эффективным средством для пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени.

Препарат воздействует на фермент DGAT2, который играет ключевую роль в выработке и накоплении жира в печени, пишет Science Daily. «Блокируя DGAT2, мы прерываем патологический процесс в его первопричине, останавливая накопление жира и воспаление непосредственно в печени», — объясняют авторы из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Эффективность оценили у 160 добровольцев на ранней или прогрессирующей стадии неалкогольного стеатогепатита. Препарат вводили ежемесячно в течение года.

Максимальная дозировка показала наибольший эффект: у 60% пациентов отметили заметное улучшение в состоянии печени. Примечательно, что терапевтические преимущества присутствовали независимо от изменения веса участников.

«Это первый препарат такого рода, который показал реальный биологический эффект», — заявил автор работы Рохит Лумба. Теперь учеными стоит задача подтвердить свои результаты в финальной третьей фазе клинических исследований. В случае успеха пациенты получат эффективную таргетную терапию, которая позволит снизить риски тяжелых осложнений, включая печеночную недостаточность и цирроз.

Ранее другие ученые обнаружили новые возможности для диагностики ожирения печени. Оказалось, что выявить признаки заболевания можно по рентгену груди.

Срок службы литий-серной батареи увеличили до 1500 циклов

Группа ученых из Германии разработала метод повышения емкости и стабильности литий-серных аккумуляторов. В его основе полимерный материал, образующий каркас с открытыми порами. В этих порах протекают каталитически ускоренные реакции, прочно удерживающие полисульфиды, которые снижают срок службы аккумулятора. В ходе испытаний количество циклов полной разрядки возросло до 1500, то есть выросло на 50%. При этом потеря ёмкости составила всего 0,027% за цикл.

Литий-серные аккумуляторы перспективны благодаря своей высокой энергоемкости и дешевизне и могут в будущем заменить литий-ионные. Однако широкому распространению литий-серной архитектуры препятствует быстрое снижение мощности. Это связано с нежелательным побочным продуктом — полисульфидами, которые образуются во время циклов зарядки и разрядки. Полисульфиды растворяются и мигрируют, ухудшая характеристики аккумулятора и сокращая срок его службы.

Недавно разработанный материал на основе ковалентных органических каркасов предлагает решение этой проблемы, активно улавливая и повторно используя эти полисульфиды. По сравнению с предыдущими разработками, он содержит специфические «радикалы» (молекулы с неспаренными электронами), которые действуют как крошечные катализаторы, рассказывает EurekAlert.

Команда выяснила механизм действия материала с помощью серии экспериментов, включая спектроскопию твердотельного ядерного магнитного резонанса (ТЯМР), спектроскопию электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и теоретические расчеты. Они выяснили, что радикалы обеспечивают высокоэффективную химическую реакцию в порах нового материала. Пойманные в порах полисульфиды преобразуются обратно в пригодную для использования серу. Это, в конечном итоге, предотвращает сокращение срока службы аккумулятора.

Результаты показали, что новый материал повышает производительность литий-серных аккумуляторов, позволяя им выдерживать более 1500 циклов с минимальной потерей емкости: всего 0,027% за цикл. Такой уровень долговечности, превышающий типичный для этих аккумуляторов порог в 1000 циклов, прежде, при использовании аналогичных органических катализаторов, не достигался.

Эта разработка может найти применение в аккумуляторах для электрических автомобилей и самолетов. По мнению ученых, у разработки имеется большой потенциал для совершенствования за счет адаптации радикалов к индивидуальным требованиям заказчика.

Литий-серные аккумуляторы обещают больший запас хода, ускоренную зарядку, высокую безопасность и более низкую стоимость по сравнению с литий-ионными батареями, но их внедрение сдерживает одно главное препятствие: они слишком быстро приходят в негодность. Исследователи из Норвегии считают, что им удалось решить эту проблему.

Быть слегка полным полезнее, чем худым, выяснили (https://www.dailymail.co.uk/health/article-15100015/New-study-finds-worse-health-overweight-Possible-fat-fit.html) учёные.

Исследование показало: дольше всех живут люди с индексом массы тела (ИМТ) 22,5–30 — от нормы до лёгкого лишнего веса. Реальная опасность наступает при ожирении с ИМТ 40+.

Не время морщит кожу, а напряжение: ученые объяснили механизм старения

Новое исследование превращает таинственный процесс старения кожи в понятную физическую формулу.

Ваша кожа с возрастом теряет эластичность, растягивается и сжимается под давлением — и именно так образуются морщины. К такому выводу пришли ученые из Университета Бингемтона, получив первые прямые экспериментальные доказательства.

Исследовательская группа под руководством доцента биомедицинской инженерии Гая Германа изучила образцы человеческой кожи и выяснила: старая кожа куда более склонна к образованию морщин. Все дело в том, как она реагирует на напряжение. Когда кожу растягивают в одном направлении, она сжимается в другом, образуя складку. С годами этот эффект усиливается.

“

Это больше не теория, — заявляет Герман. — Теперь у нас есть железные экспериментальные доказательства физического механизма старения.

Долгое время считалось, что морщины появляются из-за комбинации факторов: генетики, болезней и повреждений от солнца. Компьютерные модели предсказывали, что с возрастом меняются механические свойства дермы — того самого слоя кожи, где содержатся коллаген и эластин, отвечающие за упругость и поддержку. Но проверить это на реальных образцах кожи удалось только сейчас.

Подробности опубликованы в издании Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials.

Для Германа это исследование стало делом жизни, своеобразным Святым Граалем в механике кожи. Мир косметики предлагает тысячи антивозрастных средств, и крайне сложно отделить правду от маркетинга.

“

Когда я начинал работать в этой области, я поставил себе цель — понять старение, — рассказывает ученый. — Мне со всех сторон твердят, как улучшить состояние кожи, и я хочу знать, что действительно работает. Поэтому я решил дойти до сути самостоятельно.

Герман вместе с аспирантом Абрахамом Иттичери и студентом Алехандро Уилтширом использовали специальный прибор — тензометр — чтобы аккуратно растягивать небольшие полоски кожи, взятые у людей в возрасте от 16 до 91 года. Они имитировали естественные нагрузки, которые испытывает наша кожа.

Оказалось, что при растяжении в одну сторону кожа действительно сжимается в другой. И это сжатие с возрастом только усиливается, что и приводит к морщинам.

“

Представьте, что вы тянете жвачку для рук: она растягивается в длину, но становится тоньше. То же самое происходит и с кожей, — объясняет Герман. — Чем вы старше, тем сильнее это сжатие. И если кожа сжимается слишком сильно, она деформируется, образуя складку. Так и появляется морщина.

В молодости кожа обладает одним набором механических свойств, но с возрастом все меняется, и ее поведение становится менее предсказуемым. Структуры изнашиваются, и кожа начинает сильнее растягиваться вбок, что и является прямой причиной морщин. А происходит это потому, что наша кожа изначально находится в состоянии легкого натяжения. Внутри нее самой есть силы, которые и являются двигателем процесса образования морщин.

С приближением лета Герман отмечает, что преждевременное старение от длительного пребывания на солнце оказывает на кожу такой же эффект, как и хронологическое старение.

“

Если вы всю жизнь работаете на открытом воздухе, ваша кожа, скорее всего, будет более старой и морщинистой, чем у офисного работника. Хронологическое старение и фотостарение дают схожий результат. Так что отлично проводите лето, но не забывайте про солнцезащитный крем — ваше будущее «я» скажет вам спасибо.

Реальная польза этого исследования фундаментальна. Оно переводит косметологию из области догадок и маркетинговых обещаний в область доказательной науки. Понимая точный физико-механический принцип образования морщин (повышение контрактильности кожи с возрастом), можно:

•Создавать таргетированные средства. Вместо размытых «увлажняет и разглаживает» можно разрабатывать кремы, которые целенаправленно влияют на механические свойства дермы, повышая ее упругость и сопротивление сжатию.

•Усовершенствовать методы эстетической медицины. Например, можно разрабатывать импланты или филлеры, которые не просто заполняют объем, а компенсируют внутренние напряжения кожи, «разгружая» ее и предотвращая образование новых складок.

•Разработать объективные методы диагностики старения. Тензометры, подобные использованным в исследовании, могут стать основой для аппаратов, которые будут количественно оценивать «механический возраст» кожи, что гораздо точнее, чем визуальная оценка.

•Дать потребителям ясный ориентир. Люди смогут выбирать средства не по громким слоганам, а по наличию компонентов, клинически доказано влияющих на ключевой параметр — механическое напряжение кожи.

Основное замечание заключается в масштабе и условиях исследования. Ученые работали с ex vivo образцами кожи — то есть с кусочками, изъятыми из живого организма и лишенными его поддержки: кровообращения, иммунных реакций, гормонального фона и постоянного метаболизма. Хотя это стандартная и необходимая практика для таких точных механических тестов, это означает, что эксперимент не учитывает комплексное влияние этих систем на процесс старения in vivo. Вполне возможно, что в живом организме процессы ремоделирования коллагена и эластина, запускаемые в ответ на те самые напряжения, могут частично компенсировать описанный механизм. Таким образом, исследование безупречно описывает физику процесса на микроуровне, но его прямую проекцию на макроуровень — все лицо человека в динамике — еще предстоит изучить.

Спортивная молекула помогает похудеть без физических упражнений

Ученые обнаружили способ борьбы с ожирением без необходимости занятий спортом. Они нашли молекулу, которая запускает цепочку событий и в конечном итоге подавляет аппетит. Это открытие может полностью изменить стратегии лечения ожирения.

Молекула Lac-Phe активируется после физических упражнений и через длительный сигнальный путь достигает головного мозга, сообщается на сайте Медицинского колледжа Бейлора. В результате через каскад молекулярных событий Lac-Phe приводит к подавлению аппетита.

Чтобы идентифицировать Lac-Phe, ученые исследовали механизмы пищевого поведения и регулирования аппетита. Оказалось, что молекула блокирует нейроны гипоталамуса, стимулирующие чувство голода, а также повышает активность нейронов паравентикулярного ядра, которые помогают снизить сигналы голода. В этот механизм также вовлечены различные белки и сигнальный калиевый канал.

Эксперименты подтвердили, что блокировка механизма с помощью лекарств или генетических инструментов подавляла действие Lac-Phe. «Поэтому теперь мы можем использовать Lac-Phe в качестве добавки для активации всего механизма подавления аппетита без усилий относительно его естественного синтеза в организме», — заявили ученые.

Пока они продолжают доклинический этап экспериментов. Потенциально, новый подход может составить конкуренцию препаратам класса АГПП-1, таким как оземпик, которые также подавляют чувство голода, но с помощью другого механизма.

«У некоторых людей, принимающих Оземпик, Вегови или Мунджаро, еда кажется более сладкой или соленой, чем раньше»: Препараты для снижения веса меняют восприятие вкуса еды.

«Препараты для снижения веса Ozempic, Wegovy и Mounjaro способны менять восприятие вкуса, показало новое исследование. По данным, представленным на ежегодной встрече Европейской ассоциации по изучению диабета в Вене, примерно каждый пятый пациент отметил, что еда стала казаться слаще или солонее, чем раньше.

Оказалось, что у таких пациентов чаще снижался аппетит, а чувство насыщения наступало быстрее. Кроме того, у многих уменьшилась тяга к еде, что, по мнению авторов, может дополнительно способствовать контролю веса.

Ученые объясняют эффект тем, что препараты действуют не только на кишечник и зоны мозга, отвечающие за голод, но и на вкусовые рецепторы. Это делает вкусы более яркими, а еду — менее привлекательной в больших количествах. При этом исследователи подчеркивают, что изменения вкуса сами по себе не ведут напрямую к снижению веса: результат зависит и от других факторов — уровня метаболизма, образа жизни и длительности терапии»

Убийца Оземпика? Новый препарат перепрограммирует метаболизм для стойкой потери веса

Хотя это тоже еженедельная инъекция, RES-010 действует совсем иначе, чем Оземпик и другие подобные препараты.

Хотя «Оземпик» и другие подобные препараты доказали свою эффективность в снижении веса, многие снова набирают его после прекращения инъекций. Новый препарат действует иначе, обеспечивая более устойчивое избавление от лишнего веса.

Хотя их формулы немного различаются, такие препараты, как «Трулисити», «Оземпик» и «Вегови», являются агонистами рецепторов глюкагоноподобного пептида-1 (ГПП-1). Действие этих препаратов, в частности, заключается в замедлении опорожнения желудка и усилении чувства сытости. Проблема, однако, заключается в том, что после прекращения приёма препарата чувство сытости исчезает, и набор веса может вернуться.

На прошедшей в этом году встрече Европейской ассоциации по изучению диабета в Вене (Австрия) исследователи из биотехнологической компании Resalis Therapeutics из Турина (Италия) представили препарат для похудения с новым механизмом действия. Препарат, получивший название RES-010, основан на олигонуклеотиде – синтетическом фрагменте дженерика, блокирующем действие молекулы РНК, известной как miR-22. В настоящее время препарат проходит первую фазу клинических испытаний на людях.

По словам исследователей, miR-22 действует как «главный контроллер» множества процессов, связанных с ожирением. К ним относятся метаболизм жиров в организме, формирование и регуляция митохондрий, а также функционирование и организация жировой ткани в организме (процесс, известный как ремоделирование жировой ткани). Когда мышам еженедельно вводили препарат в течение пяти месяцев, они потеряли на 12% больше веса, чем мыши, не получавшие лечение.

Достижение первопричины

Примечательно, что обе группы мышей потребляли одинаковое количество калорий, что указывает на то, что RES-010 изменил метаболизм организма, а не просто заставил мышей меньше есть. По сути, он смог устранить первопричину ожирения.

«RES-010 работает, перепрограммируя то, как клетки перерабатывают жир и энергию», — сказал соавтор исследования Риккардо Панелла, соучредитель и генеральный директор Resalis. «Вместо того, чтобы снижать аппетит, он меняет способ использования организмом жиров, увеличивает выработку и активность митохондрий — «батарей», питающих клетки, — и помогает преобразовывать белый жир, запасающий энергию, в бурый жир, который её сжигает. Поскольку препарат воздействует на эти фундаментальные механизмы, вероятность повторного набора веса снижается».

Ещё одним преимуществом RES-010 является то, что испытания на животных показали, что он способен воздействовать только на жировые клетки, не затрагивая мышечную ткань. Это существенное отличие от агонистов рецепторов GLP-1, которые могут вызывать потерю организмом мышечной массы, включая мышцы и кости. Испытания показали, что нечеловекообразные приматы (НЧП), получавшие RES-010, потеряли 15% жировой массы и лишь 1% мышечной массы за 10 недель. Приём только семаглутида (препарата под торговой маркой Ozempic) привел к потере 16% жировой массы и 8% мышечной массы.

«Мышечная масса, особенно скелетные мышцы, имеет решающее значение для силы, выносливости и регуляции уровня сахара в крови, поэтому ее потеря потенциально опасна», — говорит Панелла.

В рамках исследования, когда животным прекращали принимать семаглутид, они снова набирали вес. Однако, когда им давали и семаглутид, и RES-010, потеря веса оставалась постоянной, даже после отмены обоих препаратов.

Новое клиническое исследование первой фазы проводится в Нидерландах с ноября 2024 года. Ожидается, что результаты будут опубликованы в начале 2026 года.

Ученые обнаружили, что поджелудочная железа вырабатывает не только гормон глюкагон, но и ГПП-1, который имитируют оземпик и его популярные аналоги.

Неожиданное открытие демонстрирует естественный запасной план поджелудочной, который может изменить подходы в лечении диабета, ожирения и других заболеваний.

До сих пор считалось, что альфа-клетки поджелудочной железы вырабатывают только глюкагон — гормон, повышающий уровень сахара в крови для поддержания энергии во время голодания и физической активности. Между тем эксперименты команды из Университета Дьюка обнаружили способность альфа-клеток также вырабатывать глюкагоноподобный пептид-1 (ГПП-1), который повышает уровень инсулина и помогает регулировать уровень глюкозы в крови, пишет Science Daily.

Как известно, действие ГПП-1 имитируют такие препараты как оземпик, мунджаро и другие. Теперь ученые получили убедительные доказательства, что ткань поджелудочной железы человека вырабатывает гораздо больше биоактивного ГПП-1, и эта продукция напрямую связана с секрецией инсулина.

«Исследование показывает, что альфа-клетки более гибкие, чем мы предполагали. Они могут регулировать выработку гормонов для поддержки бета-клеток и баланса сахара в крови», — заявил автор работы Джонатан Кэмпбелл.

По словам ученых, обнаруженная гибкость клеток меняет представление о лечении сахарного диабета второго типа, при котором бета-клетки поджелудочной железы не могут вырабатывать достаточное количество инсулина для поддержания нормального уровня сахара в крови.

«Усиление собственной выработки ГПП-1 организмом может обеспечить более естественный способ поддержки инсулина и контроля уровня сахара в крови», — считают они. Например, эксперименты уже показали, что удаление глюкагона улучшает секрецию инсулина с помощью ГПП-1.

Фермент, вызывающий ожирение и диабет, вызванные диетой, можно «отключить»

Отключение фермента у мышей предотвратило ожирение, вызванное диетой, и улучшило обмен веществ.

Отключение одного фермента в иммунных клетках защитило мышей от ожирения, диабета 2 типа и жировой болезни печени в новом исследовании, что открывает потенциальную новую цель лечения нарушений обмена веществ.

По данным Всемирной федерации по борьбе с ожирением , за почти 50 лет с 1975 по 2022 год мировая распространённость ожирения увеличилась более чем втрое . Было проведено бесчисленное множество исследований негативного влияния избыточного веса или ожирения на здоровье. Новое исследование, проведённое учёными из Университета Монаша в Мельбурне и Медицинского колледжа Бейлора в Техасе, выявило фермент CAMKK2, который при «выключении» в иммунных клетках предотвращал ожирение, диабет и жировую болезнь печени, вызванные диетой, у мышей.

«Ожирение связано с постоянным, неинтенсивным воспалением в ключевых органах, контролирующих метаболизм, таких как печень, жировая ткань и мышцы, и этот вид воспаления играет роль в таких состояниях, как инсулинорезистентность и диабет 2 типа», — сказал Джон Скотт, доктор философии , старший научный сотрудник Института фармацевтических наук Монаша (MIPS) и один из авторов-корреспондентов исследования. «Широко признано, что основным фактором этого процесса является накопление макрофагов в этих органах, поскольку, когда организм находится в состоянии стресса, например, из-за диеты с высоким содержанием жиров, воспалительные макрофаги переключаются на более быстрый, но менее эффективный способ производства энергии».

Макрофаги, иммунные клетки, живущие в наших тканях, отвечают за поглощение и переваривание бактерий, мёртвых и повреждённых клеток, а также вредоносных агентов, таких как раковые клетки. Они также могут представлять антигены Т-клеткам и инициировать воспаление, высвобождая сигнальные молекулы, называемые цитокинами , которые активируют другие клетки. Фермент CAMKK2 (кальций/кальмодулин-зависимая протеинкиназа киназа 2) является ключевым регулятором энергетического обмена во всём организме и координирует воспалительные реакции, инициируемые макрофагами.

В настоящем исследовании исследователи хотели определить, как этот фермент участвует в регуляции воспаления и метаболизма в организме при ожирении, вызванном диетой. Они генетически модифицировали мышей таким образом, что CAMKK2 отсутствовал только в миелоидных клетках (общий термин для группы иммунных клеток, развивающихся из стволовых клеток костного мозга и включающих макрофаги, нейтрофилы и дендритные клетки). Мыши с нокаутом CAMKK2 и нормальные контрольные мыши в течение нескольких недель питались пищей с высоким содержанием жиров. Ученые измеряли массу тела, жировую массу, энергетические затраты, потребление пищи, уровень сахара в крови и инсулиновый ответ, а также жировую ткань и печеночную ткань (с помощью микроскопии), экспрессию генов (с помощью РНК-секвенирования) и метаболизм макрофагов.

Они обнаружили, что мыши без CAMKK2 в макрофагах сопротивлялись набору веса и жировой ткани, вызванному диетой с высоким содержанием жиров. Хотя они не потребляли меньше пищи, они сжигали больше энергии. У этих мышей также наблюдался более низкий уровень сахара и инсулина в крови, а также значительно лучшая толерантность к глюкозе и чувствительность к инсулину. Кроме того, их жировая, печеночная и мышечная ткани эффективнее перерабатывали сахар, и они были защищены от жировой болезни печени .

Нормальное ожирение приводит к переходу макрофагов в жировой ткани в провоспалительное состояние, что приводит к инсулинорезистентности. Без CAMKK2 макрофаги имели противовоспалительный профиль, продуцировали мало воспалительных сигналов и демонстрировали предпочтение сжиганию жира в качестве топлива за счет усиления окисления жирных кислот и улучшения функции митохондрий. Эта метаболическая перестройка увеличивала активность митохондрий (выработку энергии внутренними механизмами клеток) и энергоэффективность. Жировая ткань у мышей с нокаутом гена также претерпевала ремоделирование. Она продемонстрировала эффект «beiging» : генные программы, способствующие сжиганию жира и термогенезу, активировались.

«Наши результаты показывают, что при удалении гена CAMKK2 из определённых иммунных клеток (в данном случае, макрофагов) жировая ткань меняет свою активность в сторону более здорового развития», — сказал Скотт. «Гены в жировой ткани начинают работать таким образом, чтобы поддерживать лучший метаболизм и уменьшать опасное воспаление».

«Короче говоря, мы определили, что CAMKK2 напрямую контролирует регуляцию иммунных клеток и метаболизма во всем организме, что делает его новой перспективной терапевтической целью для лечения ожирения и связанных с ним метаболических нарушений».

К основным ограничениям исследования относится тот факт, что результаты, полученные на мышах, могут быть не полностью переносимы на человека. Более того, хотя макрофаги в лабораторных условиях демонстрировали более интенсивное сжигание жира, не было прямых доказательств того, что это происходило в той же степени у живых животных. Кроме того, для ингибирования CAMKK2 использовалось соединение STO-609 , но оно недостаточно селективно и обладает слабыми лекарственными свойствами, что делает его непригодным для клинического применения.

Несмотря на эти ограничения, которые могут быть устранены в будущих исследованиях, результаты текущего исследования свидетельствуют о том, что воздействие на CAMKK2 в макрофагах может способствовать предотвращению или устранению инсулинорезистентности, жировой дистрофии печени и метаболических заболеваний, связанных с ожирением. Кроме того, поскольку воспаление, вызванное макрофагами, также играет роль в развитии атеросклероза , инфекций и некоторых видов рака, ингибирование CAMKK2 может иметь более широкие преимущества.

Кетодиета защитила от ожирения, но навредила печени

Длительное пребывание на кетогенной диете — много жиров, мало углеводов — может привести к серьезным проблемам со здоровьем. К такому выводу ученые пришли, наблюдая за лабораторными мышами, которых 12 месяцев держали на строгом кето-рационе.

Срезы печени мышей-самцов (верхний ряд) и самок (нижний ряд), которых держали на разных диетах в течение 28 и 33 недель. / © Molly R. Gallop

Изначально разработанная для лечения эпилепсии кетогенная диета подавляет аппетит, способствуя уменьшению массы тела и уровня сахара в крови. Эти эффекты объясняются ограничением калорий и специфическим действием кетоновых тел, которые образуются в клетках печени. Однако, несмотря на доказанную эффективность в лечении эпилепсии, безопасность применения кетодиеты в качестве терапии диабета второго типа и ожирения остается под вопросом.

Чтобы больше узнать о долгосрочных эффектах кетогенной диеты, исследовательская группа под руководством Молли Р. Галлоп (Molly R. Gallop) из Университета Юты (США) наблюдала за грызунами, которых год кормили пищей, состоящей на 90% из жиров с минимальным содержанием углеводов. Как и ожидалось, сначала масса тела таких животных росла меньше и даже снижалась, однако к концу эксперимента у грызунов развились жировой гепатоз (заболевание, при котором в клетках печени накапливается жир), выраженная гиперлипидемия (повышение триглицеридов, свободных жирных кислот и холестерина) и непереносимость глюкозы — особенно у самцов.

Более того, уже через несколько недель у мышей на строгом кето-рационе выявили серьезные сдвиги в липидном обмене: уровень триглицеридов и свободных жирных кислот в крови таких животных был вдвое выше, чем у грызунов на других диетах. У самцов и вовсе развился жировой гепатоз, также присутствовали признаки воспаления. Хотя самки оказались более устойчивы к поражению печени, у обоих полов со временем наблюдалось ухудшение работы поджелудочной железы.

Кишечные бактерии управляют генами человека

Согласно новому исследованию Гавайского университета в Маноа, триллионы микробов, обитающих в кишечнике человека, могут играть более важную роль в поддержании здоровья, чем считалось ранее. В статье, опубликованной в журнале International Journal of Molecular Sciences, исследуется, как кишечные бактерии взаимодействуют с генами человека, влияя на риск развития заболеваний, старение и даже будущие методы лечения.

Микробиом кишечника (совокупность бактерий, вирусов и грибков, обитающих в пищеварительной системе) может влиять на эпигенетику — процесс, который включает или выключает гены без изменения самой ДНК. Эти изменения происходят за счёт химических меток, таких как метилирование ДНК или РНК, которые контролируют, когда и как экспрессируются гены.

«Понимая, как кишечные микробы влияют на гены, мы можем разрабатывать способы профилактики заболеваний и укрепления здоровья, которые приблизят нас к персонализированной медицине», — сказала Алика К. Маунакеа, соавтор исследования.

Повседневные факторы, такие как питание, стресс, приём лекарств и старение, могут влиять на эти микробные взаимодействия. Например, кишечные бактерии вырабатывают короткоцепочечные жирные кислоты, питательные вещества и другие химические сигналы, которые могут перепрограммировать активность генов, связанных с иммунитетом, метаболизмом или здоровьем мозга. В свою очередь, образ жизни и генетическая предрасположенность человека могут определять, какие микробы будут преобладать в кишечнике, создавая цикл обратной связи между человеком и его микробами.

Ученые указывают на будущие возможности, когда понимание этого цикла поможет врачам разрабатывать персонализированные методы лечения. Потенциальные области применения включают использование микробных биомаркеров (биологических сигналов, указывающих на состояние здоровья или наличие заболевания), разработку «живых биотерапевтических средств» (полезных бактерий, вводимых в организм как лекарство) или совершенствование трансплантации фекальной микробиоты, при которой микробы из кишечника здоровых доноров передаются пациентам. Достижения в области искусственного интеллекта и анализа отдельных клеток помогают учёным моделировать эти сложные взаимосвязи в беспрецедентных масштабах.

В статье также подчёркивается важность установления чётких стандартов и соблюдения этических норм по мере развития этой области. Такие концепции, как принципы FAIR (Findable, Accessible, Interoperable and Reusable data — «Находимые, доступные, совместимые и пригодные для повторного использования данные») и принципы CARE (Collective benefit, Authority to control, Responsibility and Ethics — «Коллективная выгода, право контроля, ответственность и этика»), необходимы для того, чтобы данные исследований микробиома приносили пользу различным группам населения.

В обзоре рассказывается о том, как кишечные микробы взаимодействуют с человеческими генами, и подчёркивается перспективность и ответственность этой развивающейся области науки. Полученные знания позволяют адаптировать профилактику и лечение к уникальным микробиологическим и эпигенетическим особенностям каждого человека.

Место накопления жира в организме повлияло на риск развития рака

Проанализировав пять типов жировых отложений более чем у 700 тысяч человек, международная исследовательская группа обнаружила, что риск развития нескольких типов рака зависит не столько от количества жира в организме, сколько от места накопления.

3D-визуализация клеток жировой ткани (адипоцитов), которые накапливают и хранят энергию в виде жира. Ярко-оранжевые структуры — это клетки, заполненные жировыми каплями, а переплетающиеся белые нити — сеть кровеносных сосудов и соединительной ткани, окружающей и питающей питает жировую ткань.

Собрав данные сотен тысяч участников крупнейших генетических исследований (с максимальной выборкой до 728 тысяч человек), группа ученых под руководством Эммы Хейзелвуд (Emma Hazelwood) из Бристольского университета (Великобритания) проанализировала пять конкретных жировых депо — запасов жира, сосредоточенных в определенных анатомических образованиях: подкожный абдоминальный (скапливается под кожей в области живота), висцеральный (вокруг внутренних органов брюшной полости), ягодично-бедренный жир, а также жир печени и поджелудочной железы.

Для оценки применили метод менделеевской рандомизации, который позволяет установить, связаны ли генетически предсказанные уровни фактора риска и исхода заболевания. Результаты научной работы, опубликованной в Journal of the National Cancer Institute, показали, что избыток жира на животе повышал риск эндометриального рака (рак тела матки у женщин), рака печени и аденокарциномы пищевода, но снижал вероятность некоторых агрессивных форм рака груди.

Висцеральный жир, в свою очередь, увеличивал вероятность рака печени более чем в четыре раза. Накопление жировой ткани в поджелудочной железе повышало риск развития эндометриоидного рака яичников, но снижало вероятность проксимального рака ободочной кишки. Жир в области бедер и ягодиц, напротив, оказывал защитное действие, снижая риск рака молочной железы и менингиомы.

Исследователи также изучили механизмы, объясняющие выявленные связи. Оказалось, что избыток подкожного абдоминального жира снижал концентрацию глобулина — белка, связывающего половые гормоны — и повышал уровень доступного тестостерона, что частично объясняет вероятность развития эндометриального рака.

Более того, примерно 42% повышенного риска аденокарциномы пищевода, связанного с абдоминальным жиром, объяснялось снижением уровня белка IGFBP-1, регулирующего действие инсулиноподобных факторов роста. Около 27% защитного эффекта ягодично-бедренного жира было связано с повышением уровня адипонектина — гормона, регулирующего обмен веществ и обладающего противовоспалительным действием.

По расчетам, до трети случаев рака печени в популяции могут быть связаны с избытком «опасных» жировых тканей — висцерального жира и жира печени. При этом индекс массы тела не всегда отражает реальное положение дел: человек может иметь нормальный вес, но высокий уровень жира в печени или вокруг органов брюшной полости.

Хейзелвуд и коллеги отметили, что клиническая практика должна постепенно отходить от простой оценки массы тела к более точным методам, например МРТ или анализу биомаркеров, которые позволяют понять, где именно накапливается жир.

Алкоголь блокирует восстановление печени даже после отказа от спиртного

Ученые обнаружили молекулярную причину того, почему ткань печени не может восстановиться после длительного воздействия алкоголя на организм. Оказалось, что этот негативный эффект долгосрочный — регенерация не запускается даже при отказе от вредной привычки. Этот крайне неожиданный результат, учитывая отличную способность печени к восстановлению.

Из предыдущих исследований ученые знали, что у пациентов с алкогольным гепатитом и циррозом печень перестает функционировать и регенерировать. Для них единственным способом сохранения жизни является трансплантация органа. Чтобы лучше понять особенности этих механизмов, ученые из Иллинойского университета и Университета Дьюка длительное время изучали молекулярные и клеточные основы регенерации печени. Полученные данные помогли использовать результаты для исследования проблем регенерации, вызванных потреблением алкоголя.

Сначала ученые выяснили, что клетки поврежденной алкоголем печени начинали процесс подготовки к регенерации, но не завершали его. Оказалось, что клетки застревают в таком состоянии из-за ошибок в процессе сплайсинга РНК, затрагивающем тысячи генов. Эксперименты показали, что количество РНК и белков было равным, но последние теряли свое местоположение для запуска регенеративного процесса: вместо пребывания в ядре они находились в цитоплазме. Этот эффект сохранялся даже в случае отказа от спиртного.

Авторы убеждены, что если получится исправить дефекты сплайсинга, то они смогут обеспечить необходимый уровень регенерации ткани. Эксперименты на культурах клеток показали потенциал такой стратегии, однако впереди еще большой этап доклинических экспериментов.

По статистике, алкогольное повреждение печени остается основной причиной смерти от заболеваний печени в жире: ежегодно регистрируют около 3 млн случаев летальных исходов с этим диагнозом. Появление эффективных инструментов для запуска регенерации печени может значительно снизить статистику смертности.

Ранее в другом исследовании ученые показали, что алкоголь нарушает функцию мозга и способность принимать решения. Здесь также сохраняется негативный эффект даже после длительного отказа от спиртного.