Новости медицины и здоровья

[Flanger]

Цитата

 

Защитный белок сиртуин-6 раскроет причины старения и нейродегенеративных заболеваний

Российские ученые вместе с зарубежными коллегами выяснили, что ядерный белок сиртуин-6 является центральным регулятором активности клеточных «энергостанций»-митохондрий в головном мозге. Он участвует в защите ДНК от повреждений, метаболизме жиров и глюкозы и во многих других важных процессах, кроме того, без него нарушается энергоснабжение клетки. Примерно то же самое происходит с нейронами при старении и нейродегенеративных заболеваниях, а потому результаты исследования помогут разработать новые подходы к профилактике и лечению этих болезней. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Cell Death and Disease.

Предлагаемая модель нейрозаболеваний, связанных с сиртуином-6. Smirnov et al, Cell Death Dis

Старение на клеточном уровне сопровождается нестабильностью генома из-за «износа» систем восстановления поврежденной ДНК. Как следствие, нарушается работа закодированных в ДНК белков, которые в целом управляют жизнедеятельностью клетки. Очень критичным и наиболее заметным оказывается ухудшение функций ее «энергетических станций» — митохондрий: клетка, как телефон с севшей батарейкой, может лишь минимально поддерживать свою работоспособность или вовсе прекращает ее и умирает. Так происходит и при старении, и из-за дегенеративных патологий, например болезней Альцгеймера и Паркинсона, а значит, механизмы у этих состояний схожи.

Исследователи Сколковского института науки и технологий (Москва) вместе с зарубежными коллегами сосредоточились на изучении функции ядерного белка млекопитающих сиртуина-6, который может отщеплять небольшую группу атомов от «упаковщиков» ДНК и тем самым контролировать ее сворачивание и разворачивание, а значит, и активность генов. Он обеспечивает целостность наследственного материала и концевых участков хромосом — теломер (одна из гипотез старения как раз связана с их укорочением), — регулирует обмен веществ клетки, а еще играет важную роль в защите от болезней, связанных со старением и разрушением нейронов. Авторы решили выяснить, каким именно образом этот белок влияет на работу митохондрий в мозге мышей.

Участниками эксперимента стали мыши с поломкой гена сиртуина-6 — то есть этого белка у них было меньше нормы. Биологи выделили из мозга животных РНК и расшифровали ее последовательность, чтобы понять, какие именно гены работают в нейронах. Также ученые проанализировали количество веществ, связанных с активностью митохондрий. 

Результаты работы показали, что недостаток сиртуина-6 приводит к патологическим изменениям. Так, оказались затронуты почти 3 000 генов, и особенно пострадали те, что связаны с митохондриями. Это подтвердилось и нарушениями в метаболизме последних: в образцах стало меньше веществ-участников окислительного фосфорилирования, в результате которого энергия питательных веществ запасается в виде базовой «энерговалюты» живых организмов — аденозинтрифосфата (АТФ). Дыхание клеток тоже стало менее эффективным. Авторы отметили прямую связь между недостатком сиртуина-6 и гибелью митохондрий — при снижении уровня белка на 20% примерно на столько же меньше стало этих органелл в клетках мозга мышей. Все эти драматические последствия объясняются богатством контактов сиртуина-6 с другими белками. Основные из них — широко распространенный в клетке транскрипционный фактор YY1, с которым белок буквально работает в паре, и его родственники и «заместители» в митохондриях сиртуин-3 и сиртуин-4. 

«Наши результаты наглядно демонстрируют, что снижение уровня сиртуина-6 в мозге пожилых может быть едва ли не основной причиной возрастных нейродегенеративных заболеваний. Теперь нам предстоит разобраться в деталях: почему так происходит. Сейчас мы пытаемся проверить гипотезу, что все может быть завязано на упаковку ДНК, ведь сиртуин-6 отщепляет группу атомов от “упаковщиков” ДНК и тем самым контролирует ее сворачивание и разворачивание. Опубликованные результаты являются первым шагом в нашем большом исследовании, поддержанном грантом РНФ, которое посвящено изучению упаковки ДНК в норме и при различных патологиях мозга человека. Мы уже получили свои экспериментальные данные об упаковке ДНК в мозге человека и сейчас активно занимаемся их анализом.», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Екатерина Храмеева, кандидат биологических наук, старший преподаватель Сколтеха.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Российские биологи открыли белок, отвечающий за молодость и здоровье мозга

Исследователи из Сколтеха доказали огромное влияние одного белка на состояние клеток.

Российские ученые вместе с зарубежными коллегами выяснили, что ядерный белок сиртуин-6 является центральным регулятором активности клеточных «энергостанций» митохондрий в головном мозге. Он участвует в защите ДНК от повреждений, метаболизме жиров и глюкозы и во многих других важных процессах, без него нарушается энергоснабжение клетки. Результаты помогут разработать новые подходы к профилактике и лечению болезней Альцгеймера и Паркинсона. Работа опубликована в Cell Death and Disease, о ней рассказали в Российском научном фонде.

Ядерные белки «работают» в ядре клетки. Кроме того, в клетке существуют механизмы, отвечающие за «починку» ошибок, возникающих при копировании и работе ДНК. Старение сопровождается «износом» этих систем восстановления поврежденной ДНК. Как следствие, нарушается работа белков, управляющих жизнедеятельностью клетки. Очень критичным и наиболее заметным оказывается ухудшение функций ее «энергетических станций» — митохондрий: клетка, как телефон с севшей батарейкой, может лишь минимально поддерживать свою работоспособность или вовсе прекращает ее и умирает. Так происходит и при старении, и из-за дегенеративных патологий, например болезней Альцгеймера и Паркинсона, а значит, механизмы у этих состояний схожи.

Исследователи сосредоточились на изучении функции ядерного белка млекопитающих сиртуина-6, который может контролировать сворачивание и разворачивание ДНК, а значит, и активность генов. Он обеспечивает целостность наследственного материала и концевых участков хромосом — теломер (одна из гипотез старения как раз связана с их укорочением), — регулирует обмен веществ клетки, а еще играет важную роль в защите от болезней, связанных со старением и разрушением нейронов.

Результаты исследований на мышах показали, что недостаток сиртуина-6 приводит к патологическим изменениям. Так, оказались затронуты почти 3 000 генов, и особенно пострадали те, что связаны с митохондриями. Это подтвердилось и нарушениями в метаболизме последних. Дыхание клеток тоже стало менее эффективным. Авторы отметили прямую связь между недостатком сиртуина-6 и гибелью митохондрий — при снижении уровня белка на 20% примерно на столько же меньше стало этих органелл в клетках мозга мышей.

«Наши результаты наглядно демонстрируют, что снижение уровня сиртуина-6 в мозге пожилых может быть едва ли не основной причиной возрастных нейродегенеративных заболеваний. Теперь нам предстоит разобраться в деталях: почему так происходит. Сейчас мы пытаемся проверить гипотезу, что все может быть завязано на упаковку ДНК», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Екатерина Храмеева, кандидат биологических наук, старший преподаватель Сколтеха.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Новый клеточный механизм поможет противостоять раку и старению

Ученые выяснили, как клетки запоминают свою идентичность во время деления. Эта память очень важна для целостности генома. Теперь исследователи намерены использовать новый механизм для замедления старения, а также для профилактики и борьбы с болезнями старости, включая рак.

По мере деления дочерние клетки теряют часть информации от своей материнской клетки. Постепенно функция клеток может нарушаться, а целостность генома снижаться. Последствия таких событий ведут к неконтролируемым процессам, например, к чрезмерному делению клеток и образованию опухоли. В новой работе ученые из Копенгагенского университета стремились выяснить, как клетки копируют свою информацию.

Эксперименты, о которых пишет Science Daily, показали, что запоминание собственной идентичности — эпигенетическая память — реализуется с помощью гистонов H2A-H2B и H3-H4, которые работают локально в момент репликации ДНК и помогают вовремя получить правильную информацию.

«Было важно понять, что у нас есть несколько слоев сигналов памяти, которые вместе позволяют клеткам сохранять свою функцию при делении. Эта сложная сеть в каждой клетке тела противодействует раку и старению», — прокомментировал автор работы Валентина Флури.

В дальнейших исследованиях ученые намерены протестировать новый механизм для замедления старения различных типов клеток. Кроме того, результаты открывают новые возможности в регенеративной медицине — если ученым удастся заставить клетки забыть свою идентичность, их можно будет перепрограммировать в другие типы.

Ранее в другом исследовании было показано, что эпигенетическая перезагрузка обращает вспять старение. Возможно, вместе обе работы помогут открыть новую главую в терапии старения человека.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Исследование: неправильная диета может вызывать болезнь Альцгеймера

Американские исследователи установили, что древний инстинкт поиска пищи, подпитываемый выработкой фруктозы в мозге, может быть связан с развитием болезни Альцгеймера.

Заболевание, которое медленно разрушает память и сознание, характеризуется аномальным накоплением белков в мозгу. Вероятно, это является вредной эволюционной адаптацией. Наши предки использовали ее при дефиците еды.

«Основной принцип жизни — обеспечить достаточное количество пищи, воды и кислорода для выживания. Природа разработала умный способ защитить животных до того, как произойдет кризис», — говорится в исследовании.

Когда у древних людей возникла угроза голодной смерти, реакция выживания заставляла их искать пищу. Чтобы сделать этот процесс более эффективным, нужны сосредоточенность, быстрая оценка, импульсивность и рискованное поведение.

Необходимые качества усиливались за счет блокировки всего, что мешает, например, недавних воспоминаний и внимания ко времени. Фруктоза, разновидность сахара, помогала расслабить отдельные мозговые центры, позволяя больше сосредоточиться на сборе пищи.

Исследователи отметили, что фруктоза уменьшает приток крови к коре головного мозга, отвечающей за самоконтроль, а также к гиппокампу и таламусу. Скорее всего, со временем хроническое и стойкое снижение церебрального метаболизма стало приводить к прогрессирующей атрофии головного мозга и потере нейронов.

Ученые предполагают, что реакция выживания, помогавшая древним людям, теперь приводит к перееданию жирной, сладкой и соленой пищи, вызывая избыточное производство фруктозы. Она, в свою очередь, становится причиной болезни Альцгеймера.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Как стероиды связаны с депрессией

Падение уровня одного из нейростероидов делает мозг более чувствительным к стрессу и более склонным к депрессии.

Когда говорят об антидепрессантах, то обычно имеют в виду препараты, влияющие на динамику серотонина. Но давно не секрет, что такие препараты помогают далеко не всем пациентам с депрессией, а тем, кому помогают, порой приходится принимать их довольно долго, прежде чем проявится лечебный эффект. Кроме того, в последнее время появляется всё больше исследований, которые говорят, что роль серотонина в депрессии сильно переоценена. Поэтому, очевидно, сейчас больше внимания начнут уделять другим, не столь популярным антидепрессантам.

Например, таким, которые имитируют действие стероидов. Стероиды опять же ассоциируются в первую очередь с половыми гормонами, а также с гормонами, управляющими обменом веществ. Но стероидов есть много разных видов, и есть среди них те, которые работают в мозге, влияя на проведение сигналов нервными клетками. Такие стероиды называют нейростероидами. Они управляют активностью рецепторов, которые взаимодействуют с обычными нейромедиаторами, например, с рецепторами для гамма-аминомасляной аминокислоты (ГАМК). Нейромедиаторы нужны для передачи сигнала от нейрона к нейрону: когда один нейрон принимает от другого нейромедиаторы, он генерирует импульс той или иной интенсивности. Под действием нейростероидов рецепторы для нейромедиаторов могут становиться более или менее чувствительными, соответственно сами нейроны становятся более или менее активными.

Если допустить, что депрессия начинается из-за проблем с нейромедиаторами, то можно попробовать повлиять на динамику нервных импульсов с помощью стероидных препаратов. Стероидные антидепрессанты есть, и они даже демонстрируют определённую эффективность, но при этом не всегда понятно, как именно они действуют (и тут стероидные антидепрессанты, надо сказать, не одиноки). Сотрудники Университета Тафтса попытались хотя бы отчасти понять, что именно происходит с нейростероидами в мозге, которому грозит депрессия. Эксперименты ставили с мышами, у которых можно вполне достоверно воспроизвести некоторые симптомы депрессии: так, депрессивные мыши перестают интересоваться обществом других мышей, становятся малоактивными и теряют интерес к простым радостям жизни вроде подслащенной воды. Ввести мышь в депрессию можно тем же способом, что и человека — устроить ей долгий стресс, с которым она ничего не может сделать.

В статье в Biological Psychiatry говорится, что у мышей в долгом стрессе в одной из зон миндалевидного тела (амигдалы) становилось меньше аллопрегнанолона. Этот нейростероид как раз умеет связываться непосредственно с одним из рецепторов нейромедиатора ГАМК. О том, что у больных депрессией падает уровень аллопрегнанолона, было известно давно, но без особых подробностей и без надёжных причинно-следственных связей. Понятно, почему сейчас падение аллопрегнанолона увидели в первую очередь в амигдале — этот отдел мозга отвечает, среди прочего, за обработку эмоций, так что стресс и депрессия имеют к амигдале непосредственное отношение.

Когда у мышей с помощью генетического редактирования отключили фермент, необходимый для синтеза аллопрегнанолона, у них началась депрессия безо всякого стресса. Наоборот, когда с помощью того же генетического редактирования активность фермента повысили, то мыши не впадали в депрессию даже под действием долгого сильного стресса — очевидно, повышенный уровень аллопрегнанолона помогал мышиной психике противостоять жизненным неприятностям.

То есть связь между аллопрегнанолоном и депрессией есть, по крайней мере, когда мы меняем уровень этого нейростероида в мышином мозге. Правда, всё равно не стоит забывать историю с серотонином: когда дело дошло до людей, то оказалось, что особой связи между уровнем серотонина и депрессией нет.

 Что до того, что серотониновые антидепрессанты кому-то помогают, то тут можно заметить, что и аспирин помогает от головной боли, но это не значит, что голова начала болеть из-за недостатка аспирина в организме. То, что серотониновый антидепрессант помог кому-то сгладить депрессию, не значит, что депрессия началась от недостатка серотонина. Новые данные об аллопрегнанолоне могут помочь создать более эффективные препараты, но вряд ли они станут панацеей против депрессии. Нейромедиаторов и нейроактивных молекул в мозге работает несколько десятков, а кроме «химических» факторов в депрессии, есть «не-химические», поэтому, говоря о новых методах лечения депрессии, нужно держать в уме, что её причины в большой степени до сих пор неизвестны.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Ученые опровергли основные утверждения о работе системы репарации ДНК при возникновении рака

Давно известно, что для онкологических заболеваний характерна геномная нестабильность. Ученые связывали это с недостаточной активностью системы ДНК-репарации, которая следит за качеством молекулы, находит и удаляет мутации, склеивает разрывы. Биоинформатики МФТИ и Сеченовского университета совместно с коллегами провели комплексное исследование данного процесса на материале десятков тысяч образцов опухолевой ткани и пришли к фундаментальному открытию, в корне меняющему сложившееся мнение. Оказалось, что практически все рассмотренные опухоли отличались, наоборот, усиленной работой систем репарации. Наблюдаемое усиление систем репарации обслуживает прежде всего неконтролируемо быстрое деление раковых клеток. Но при этом в опухоли блокируется контроль качества получающейся ДНК: подавляется активность важнейшего контрольного механизма, так называемого чекпоинта G2/M, который принимает решение: допустить клетку к делению или уничтожить клетку с поврежденным геномом. Исследование показало, что необходимо разрабатывать новый класс онкопрепаратов, который будет нацелен на высвобождение чекпоинта G2/M, что даст новые перспективы в лечении большинства типов опухолей.

Результаты работы опубликованы в журнале DNA repair. Рак — одна из основных проблем здравоохранения: в 2020 году во всем мире он стал причиной свыше 10 миллионов смертей. Ожидается, что к 2040 году число больных возрастет на 47 процентов и достигнет 28,4 миллиона человек. Процесс накопления мутаций, канцерогенез, тесно связан с мутациями ДНК и потерей контроля над целостностью генома. Одним из основных молекулярных механизмов развития рака считается дефицит репарации ДНК, приводящий к чрезмерному накоплению генетических изменений в клетке.

Но лечебная практика много раз подтверждала, что во время лечения репарация очень часто усиливает свою работу и играет на стороне противника: с одной стороны, ограничивает накопление мутаций в опухоли, а с другой — защищает раковую клетку от повреждений ДНК, способствуя выживанию опухоли после лучевой терапии и химиотерапии.

«Таким образом, мы приходим к парадоксу: непонятно, ДНК-репарация — друг или враг. Наша работа впервые помогла ответить на эти вопросы с помощью детального исследования на молекулярном уровне всего комплекса репарационных процессов», — рассказал Антон Буздин, профессор РАН, заведующий лабораторией трансляционной геномной биоинформатики МФТИ.

В ходе исследования группа ученых проверила уровни активации 38 путей репарации ДНК девяти самых распространенных типов рака человека (глиомы, рака молочной железы, колоректального рака, рака легких, щитовидной железы, шейки матки, почки, желудка и поджелудочной железы). Были взяты для изучения профили нескольких тысяч образцов из баз данных, а также около 500 собранных экспериментальных опухолевых образцов.

«Систематизировав и охватив в рамках единого исследования все процессы, связанные с восстановлением ДНК, мы показали, что на самом деле практически для всех опухолей характерна повышенная активность механизмов репарации, даже когда сами гены системы репарации не затронуты никакими мутациями. В то же время мы обнаружили, что при возникновении новообразований блокируется контроль качества самой работы репарации. В нормальном состоянии наши контрольные механизмы решают, надлежащего ли качества ДНК в клетке, и если нет, то следует ли оставить поврежденную клетку в живых или дать ей возможность исправиться.

Ей дается время на работу над ошибками и строгий дедлайн. Если репарация не справилась со своей работой, то клетка не может делиться и в ней насильственно запускается механизм клеточной гибели. Именно этот механизм контроля качества, контрольная точка перехода фаз клеточного цикла G2/M, который принимает решение, разрешить клетке делиться или уничтожить ее, как раз и оказывается подавлен в большинстве всех случаев рака», — добавил Антон Буздин.

Ученые предлагают пересмотреть текущие представления о причинах и механизмах развития злокачественных опухолей. Основные механизмы репарации, как показало исследование, в опухолях работают гораздо активнее, чем в норме, хотя раньше предполагалось обратное.

Репарация по-прежнему работает и даже выдает повышенное количество «ремонтных работ», но без должного качества. По-видимому, наблюдаемые в опухоли мутации и нестабильность генома происходят как раз из-за снижения работы контроля качества ДНК. Прицельное воздействие на регуляцию молекулярных путей репарации ДНК в опухолях может существенно усилить текущие и будущие терапевтические подходы лечения онкозаболеваний. Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ. 

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Вещество, выделенное из каннабиса, уменьшает судороги при эпилептических припадках

Каннабидиол — один из каннабиноидов марихуаны — оказался эффективным средством для смягчения эпилептических припадков. В новой статье американские исследователи подробно описали молекулярный механизм его действия. Результаты помогут в разработке новых лекарств не только против эпилепсии, но и против других заболеваний, таких как аутизм и шизофрения.

Ученые из Медицинской школы Гроссмана при Нью-Йоркском университете (США) описали неизвестный ранее молекулярный механизм, благодаря которому одно из действующих веществ марихуаны — каннабидиол — уменьшает судороги при многих формах детской эпилепсии, резистентных к другому лечению. Оказалось, каннабидиол блокирует сигнал, передаваемый молекулой лизофосфатидилинозитолом (LPI). В норме LPI усиливает сигналы нейронов, однако в больном мозге может способствовать появлению судорог. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.

Авторы работы впервые показали, что LPI не только усиливает сигналы нейронов в гиппокампе, но и ослабляет механизмы, призванные противодействовать судорогам. Кроме того, исследователи рассказали, как каннабидиол помогает при судорогах и уравновешивает возбуждающие и тормозные сигналы мозга в целом. Дисбалансы этих сигналов могут наблюдаться при аутизме и шизофрении, поэтому результаты работы могут найти еще более широкое применение.

Электрические импульсы перемещаются по мембранам нервных клеток до синапсов — контактов между нейронами. Когда импульс достигает синапса, он запускает высвобождение в пространство между нейронами нейромедиаторов, которые воздействуют на второй нейрон, что приводит к его возбуждению (для дальнейшей передачи сигнала) или, наоборот, к торможению. Баланс между этими процессами необходим для нормальной работы мозга.

LPI связывается с белком GPR55 на поверхности нейронов, это побуждает нервные клетки выбрасывать в синаптические щели глутамат — основной возбуждающий нейромедиатор нашей нервной системы. Кроме того, когда LPI связывается с GPR55 на нейроне с другой стороны синапса, он ослабляет торможение. В совокупности это создает двусторонний механизм повышения возбудимости, который наблюдается при эпилептических припадках.

В экспериментах лабораторные мыши без GPR55, а также те, которые получали каннабидиол растительного происхождения перед стимулами, вызывающими судороги, были меньше подвержены припадкам.

Авторы предполагают, что каннабидиол блокировал «петлю положительной обратной связи», в которой судороги увеличивают передачу сигналов между LPI и GPR55, а это, в свою очередь, усиливает судороги. Такой «порочный круг» может объяснять возникновение повторяющихся эпилептических припадков.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Ученые из Китая начали тестирование препарата для полного излечения ВИЧ

Вакцина показала многообещающие результаты в доклинических исследованиях.

Ученые из Гонконга начали первую фазу клинических испытаний терапевтической вакцины против ВИЧ и СПИДа. Об этом сообщает telegram-канал Concertzaal.

По данным канала, вакцина показала многообещающие результаты в доклинических исследованиях. Ожидается, что это будет первая в своем классе терапевтическая вакцина против ВИЧ, которая полностью восстановит иммунную функцию.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Удивительное открытие в функции теломер поможет лечить рак и старение

Ученые обнаружили, что теломеры — наконечники хромосом — могут производить белки с мощными биологическими свойствами. Оба белка связаны со старением и раком и обладают потенциалом не только для ранней диагностики болезней старости, но и для их лечения.

До сих пор считалось, что теломеры не могут кодировать какие-либо белки, и особенно белки с мощными биологическими функциями. Новая работа ученых из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле показала прямо противоположное — теломерная ДНК может инструктировать клетку производить сигнальные белки, которые назвали VR и GL, пишет EurekAlert.

Оказалось, что белок VR присутствует в больших количествах в некоторых раковых клетках человека, а также в клетках пациентов с заболеваниями, связанными с дефектами теломер. Ученые также считают, что воспаление может вызывать выработку обоих белков.

«Вероятно, с возрастом количество VR и GL в крови будет неуклонно расти, что обеспечивает нас новым биомакером биологического возраста человека», — заявил соавтор работы Тагрид Аль-Турки. Сейчас первоочередной задачей является разработка анализов крови для этих задач.

В любом случае, по словам ученого, открытие возможности теломер кодировать два сигнальных белка меняет представление современной науки о понимании рака, старения и того, как клетки человека взаимодействуют друг с другом. Дальнейшие исследования должны помочь использовать полученные знания для профилактики и лечения возрастных заболеваний.

Недавно другие ученые определили ранее неизвестный клеточный механизм, который также обладает потенциалом для борьбы с раком и старением. Он раскрывает процесс запоминания собственной идентичности клеток при делении.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Психоделики простимулировали нейропластичность

Вещества с психоделическим действием (вроде псилоцибина или ЛСД) эффективны для лечения посттравматического стрессового расстройства (ПТСР), депрессии и других болезней. Однако использование таких препаратов затруднено тем, что ученые до сих пор плохо понимают механизм их действия. Согласно новой статье, психоделики усиливают нейропластичность, то есть способность мозга менять и перестраивать себя, что связано с активацией серотониновых рецепторов 5-HT2AR внутри клетки.

Использование психоактивных веществ природного происхождения имеет многовековую историю. Так, получаемые из растительного сырья психоделики применяли во время религиозных ритуалов самые разные народы. Психоактивные препараты этой группы меняют восприятие человеком окружающего мира, его эмоциональное состояние и в целом вызывают особое измененное состояние сознания.

К веществам с психоделическими свойствами относят искусственно синтезированный ЛСД (диэтиламид лизергиновой кислоты), полученный из кактусов-лофофор мескалин, содержащийся в некоторых грибах псилоцибин, DMT (диметилтриптамин) и некоторые другие.

Психоделики — в случае применения под тщательным медицинским контролем — эффективны для лечения посттравматического стрессового расстройства, плохо поддающейся терапии депрессии и других заболеваний. Однако их применение на практике затруднено, поскольку врачи и ученые все еще плохо понимают механизмы их действия.

Ранее исследователи выяснили, что эффект психоделиков связан с активацией серотониновых рецепторов подтипа 2А (5-HT2AR). Однако тот же клеточный рецептор способны «‎включить» и многие другие соединения — в том числе, разумеется, сам серотонин. Согласно новой статье в журнале Science, действие психоделиков связано с тем, что они избирательно активируют только те 5-HT2AR, которые располагаются внутри нейронов коры больших полушарий.

Дело в том, что эти рецепторы могут находиться как на поверхности клеток (кстати, не только нервных), так и в их цитоплазме. При этом внутриклеточные рецепторы активируются далеко не всеми молекулами, с которыми в принципе могут связаться. Это связано с их гидрофобностью — то есть большей или меньшей растворимостью в воде. Именно из-за этого свойства молекулы диметилтриптамина (DMT) — психоактивного вещества, которое в норме также вырабатывается в мозге — может активировать внутриклеточные 5-HT2AR, не «‎включающиеся» под воздействием только серотонина.

Самый главный вывод статьи заключается в том, что психоделики усиливают нейропластичность. Напомним: нейропластичность — это способность мозга перестраивать себя и формировать новые связи между нейронами при повреждении, воздействии новых стимулов и так далее. Нейропластичность лежит в основе обучения, ответа на стресс и в целом очень важна для нормальной работы нервной системы.

Усиление нейропластичности как раз связано с действием психоделиков (таких как DMT) на серотониновые рецепторы (5-HT2AR) внутри нейронов. Вызванный этим эффект на поведение животных подтвердили в экспериментах на грызунах (отмечен антидепрессивный эффект), а также при микроскопических исследованиях тканей их мозга.

Новая статья имеет большое значение, ведь понимание механизмов действия психоделиков должно лечь в основу более эффективного и безопасного применения этих непростых препаратов в медицине.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Лекарство от псориаза предложили использовать для лечения алкогольной зависимости

Алкоголизм тесно связан с хроническим воспалением. Поэтому средство, которое применяют для лечения псориаза и других подобных состояний, помогает снизить тягу к спиртному. Американские ученые продемонстрировали это на мышах и людях.

Потребление спиртного наносит серьезный вред обществу и здоровью человека. Принятая сегодня Международная классификация болезней (МКБ-11) описывает десятки связанных с этим нарушений, начиная с алкогольной зависимости (6C40.2). Она характеризуется неспособностью контролировать тягу к выпивке, невзирая на серьезные негативные последствия. Между тем список лекарств, которые эффективны при лечении алкоголизма, довольно короткий. Можно вспомнить лишь несколько препаратов, таких как акампросат, дисульфирам и налтрексон.

Эта ситуация стимулирует поиски новых средств для лечения алкогольной зависимости, в том числе среди препаратов, применяемых для других болезней. Таким лекарством может стать апремиласт — противовоспалительное, которое назначают страдающим артритом и псориазом. К таким выводам пришли ученые из Орегонского университета науки и здоровья, статья которых опубликована в The Journal of Clinical Investigation.

Профессор Ангела Озбурн (Angela Ozburn) и ее коллеги опирались на прошлые работы, показавшие связь между алкогольной зависимостью и хроническим воспалением. В частности, полногеномный поиск ассоиаций, проведенный британскими учеными, позволил обнаружить, что у активных потребителей спиртного и табака чаще встречается особая аллель гена фосфодиэстеразы-4 (PDE4). Этот фермент участвует в метаболизме циклического АМФ — небольшой молекулы, которая выполняет различные сигнальные функции внутри клеток.

PDE4 расщепляет цАМФ, завершая цикл ее работы и запуская цепочку воспалительных процессов. Если активность этого белка подавлена, воспаление снижается. Поэтому для лечения болезней, связанных с системным воспалением, врачи используют препараты — ингибиторы PDE4. Так, при псориазе и псориатическом артрите применяют апремиласт, который продается под торговой маркой «Отесла». Это же лекарство может стать средством для борьбы с алкогольной зависимостью.

Команда профессора Озбурн провела эксперименты на лабораторных мышах, показав, что апремиласт воздействует на прилежащее ядро мозга — область, которая участвует в работе системы вознаграждения и вовлечена в развитие различных зависимостей. Использование препарата действительно снижало тягу мышей к алкоголю в самых разных ситуациях — как при стрессовых реакциях, так и в повседневных. Ученые даже провели предварительные клинические испытания на людях. Принимаемый перорально апремиласт помогал сократить количество ежедневно выпиваемых доз спиртного более чем наполовину — в среднем от пяти до двух.

Все это делает его исключительно перспективным средством для борьбы с алкогольной зависимостью. Впрочем, прежде чем этим лекарством можно будет уверенно пользоваться, понадобятся полноценные клинические испытания и одобрение регуляторов. Заниматься самолечением, опираясь на предварительные выводы ученых, не стоит.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Занятия спортом оказались в полтора раза лучше лекарств в борьбе с депрессией

Австралийские исследователи утверждают, что физические упражнения должны стать основным методом в борьбе с депрессией, ведь они справляются с этим состоянием в полтора раза лучше регулярных консультаций с врачом или приема лекарств.

По данным ВОЗ, каждый восьмой житель нашей планеты (или около 970 миллионов человек) страдает от какого-нибудь психического расстройства, чаще всего — депрессии или хронической тревожности. Плохое психическое здоровье обходится мировой экономике примерно в два с половиной триллиона долларов в год, и к 2030 году эти затраты могут возрасти до шести триллионов.

Существует множество способов лечения или хотя бы ослабления симптомов психических расстройств: это и специальные тренинги, и работа с психотерапевтом, и прием антидепрессантов, и физическая активность. Однако последний способ многими людьми воспринимается как «дополнительный», идущий в придачу к лекарствам, хотя исследование, проведенное учеными из Университета Южной Австралии (Австралия) и опубликованное в журнале British Journal of Sports Medicine, доказывает, что его впору называть основным.

Исследователи проанализировали данные 97 обзоров и 128 119 участников. Оказалось, что физическая активность в течение нескольких недель помогает значительно уменьшить симптомы депрессии и тревоги, а у некоторых людей даже наблюдаются признаки заметного улучшения ментального здоровья. Наиболее эффективны оказались высокоинтенсивные, но непродолжительные занятия спортом вроде быстрой пробежки в парке.

Положительный эффект наблюдался от любых типов физической активности, включая йогу, пилатес и спортивную ходьбу. Важно подчеркнуть, что для улучшения психического самочувствия требовалось всего несколько недель регулярных занятий продолжительностью не более часа, причем эффективность таких тренировок оказалась в полтора раза выше, чем у ведущих антидепрессантов или столь же регулярных консультаций с врачом.

Разумеется, полученные результаты нельзя экстраполировать на всех людей, страдающих от психических расстройств. К примеру, в случае тяжелой депрессии настойчивый призыв «взять себя в руки и заняться спортом» может оказать скорее негативное воздействие. Тем не менее регулярные физические упражнения пойдут на пользу всему организму, что повлечет за собой и улучшение психического здоровья.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Гидрогель со стволовыми клетками помогает лечить мозг
…и помогает особенно хорошо, если в гидрогеле есть белок, который запасает кислород.

Любой гель — это трёхмерный каркас из полимерных молекул, а пространство между нитями полимеров может быть чем-то заполнено. Гидрогели, как можно понять по названию, содержат очень много воды — полимерный каркас у них делают из молекул, которые очень любят воду; некоторые гидрогели вообще существуют в виде коллоидных растворов. В ту воду, которую они удерживают, можно добавить что-нибудь полезное, например, лекарство или стволовые клетки, которыми мы хотим залечить какую-нибудь рану.

Просто воды, пусть даже с питательными веществами, стволовым клеткам недостаточно. Им нужны молекулярные сигналы, которые будут поддерживать их деление и побуждать их превращаться в зрелые, дифференцированные клетки того или иного типа. Такие гели сейчас активно разрабатываются. Например, сотрудники Мельбурнского университета и Австралийского национального университета давно экспериментируют с пептидным гидрогелем, который несёт в себе нервные стволовые клетки — то есть те, из которых образуются нейроны. Гель не просто поддерживает стволовые клетки в жизнеспособном состоянии, она также помогает им укрепиться на новом месте и встроиться в новое окружение. Для нейронов это особенно важно — сформировать синапсы с новыми клетками, с которыми они до сих пор никогда не встречались. Если нейрон будет плохо идти на контакт, вся работа стволовых клеток пропадёт зря.

Гели с нервными стволовыми клетками можно было бы использовать там, где мозг пострадал от инсульта, от каких-то нейродегенеративных процессов или попросту от физической травмы. Эксперименты на животных демонстрируют, что новые клетки, образованные из гидрогелевых стволовых, действительно встают на место прежних погибших нейронов. Однако такое лечения не всегда достигает нужной эффективности. Стволовым клеткам, как и всем, нужен кислород, а когда они оказываются в толще нервной ткани, то им приходится довольствоваться тем кислородом, который диффундирует сквозь эту самую толщу. Кровеносные сосуды могли бы исправить положение, но там, где требуется терапевтическое вмешательство, с кровоснабжением тоже всё неважно: кровеносные сосуды повреждены или просто исчезли, и нужно время, чтобы они снова проросли вокруг и внутрь проблемной зоны.

В общем, нужно снабдить стволовые клетки в гидрогеле запасом кислорода. В статье в Nature Communications говорится, что запасти кислород в гидрогеле можно с помощью миоглобина. Это белок сердца и скелетных мышц, и задача его в том, чтобы удерживать кислород и отдавать его, когда понадобится — например, когда кровь не успевает снабжать работающую мышцу «обычным», гемоглобиновым кислородом. Миоглобин есть у разных зверей, и для эксперимента взяли миоглобин кашалотов и лошадей. Кашалоты знамениты своими долгими погружениями в воду, так что их миоглобин особенно эффективно запасает кислород; лошадей же их миоглобин спасает, когда нужно долго без устали бежать. Исследователи не просто использовали китовый и лошадиный миоглобин, они также модифицировали белок мутациями. Например, для китового миоглобина получали варианты, которые удерживают кислород слабее или сильнее, чем натуральный вариант белка.

Различные миоглобины добавляли в гидрогель со стволовыми предшественниками нейронов и вносили этот гидрогель в повреждённый мышиный мозг. Стволовые клетки были снабжены флуоресцентным белком, так что по их свечению можно было понять, как они делятся и во что превращаются. В целом миоглобин действительно пошёл клеткам на пользу, и особенно тот миоглобин, который труднее отдавал кислород. То, что он отдавал его труднее, означает, что уровень кислорода вокруг должен был довольно сильно упасть. То есть «жадный» миоглобин отдавал кислород тогда, когда это было и впрямь нужно, и запас кислорода расходовался аккуратно и по делу.

Эффект от миоглобина и кислорода был в том, что стволовые клетки активнее дифференцировались, то есть превращались в зрелые нейроны, которые с большей вероятностью выживали в новом окружении и активнее встраивались в ткань мозга. Возможно, что уловка с миоглобином будет полезна не только для нервных клеток, но и вообще в любых случаях, когда речь идёт о терапии стволовыми клетками. Хотя всё равно нужно проверить, могут ли миоглобиновые запасы кислорода простимулировать превращение стволовых клеток в клетки кожи, или клетки сетчатки, или мышц, или кишечника.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Найдена молекула, которая парализует клетки иммунной системы

Исследователи из Фрайбурга и Страсбурга обнаружили сильный иммунологический эффект молекулы LecB.

Бактерии вида Pseudomonas aeruginosa являются устойчивыми к антибиотикам больничными микробами, которые проникают в кровь, легкие и другие ткани через раны и вызывают опасные для жизни инфекции. В рамках совместного проекта исследователи из университетов Фрайбурга и Страсбурга во Франции обнаружили механизм, который, вероятно, делает инфекции, вызванные P. aeruginosa, такимиопасными. Ученые предлагают использовать эти данные для будущих методов лечения. Результаты исследования опубликованы в журнале EMBO Reports.

Многие виды бактерий используют лектины — молекулы, связывающие сахар — для прикрепления к клеткам-хозяевам и проникновения в них. Но другие их функции практически не изучены. Теперь биологи исследовали влияние лектина LecB из P. aeruginosa на иммунную систему.

Оказалось, что изолированный LecB может сделать иммунные клетки неэффективными. Например, они больше не могут мигрировать по телу и вызывать иммунный ответ. Введение вещества, направленного против LecB, предотвращало этот эффект и приводило к тому, что иммунные клетки снова могли беспрепятственно двигаться.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Биологи активировали рост новых нейронов во взрослом мозге

Исследователи управляют клеточным метаболизмом, чтобы разбудить «спящие» нервные стволовые клетки.

Биологи из университетов Женевы и Лозанны показали, как «разбудить» спящие нервные клетки, чтобы увеличить количество нейронов во взрослом мозге. Исследование открывает возможности для лечения различных нейродегенеративных заболеваний.

Нервные стволовые клетки отвечают за построение мозга во время эмбрионального развития, производя все клетки центральной нервной системы, включая нейроны. Такие клетки наиболее активны в раннем возрасте, но все же сохраняются в определенных областях мозга даже после того, как мозг полностью сформировался. 

Нервные стволовые клетки могут образовывать новые нейроны на протяжении всей жизни. Это биологическое явление, взрослый нейрогенез, важно для определенных функций, например обучения и памяти. Однако во взрослом мозге эти стволовые клетки становятся более молчаливыми или «спящими» и снижают свою способность к обновлению и дифференцировке.

В серии экспериментов на мозге взрослых мышей исследователи установили, что активностью нервных стволовых клеток управляет белковый комплекс, который называется митохондриальным переносчиком пирувата (MPC). Его активность влияет на варианты метаболизма, которые может использовать клетка. 

Рост новых нейронов (красные) под микроскопом. Изображение: Knobloch Lab – UNIL

В процессе экспериментов биологи заблокировали активность MPC в мышином мозге, с помощью химических ингибиторов или генетического редактирования. В обоих случаях изменение активности белкового комплекса позволяло управлять спящими нервными стволовыми клетками. Ученым удалось активировать такие клетки, формировать новые нейроны в мозгу взрослых и даже старых мышей.

Исследователи отмечают, что, управляя клеточным метаболизмом, можно генерировать новые нейроны, восстанавливать работу мозга после травм или нейродегенеративных заболеваний. Потребуются дополнительные исследования возможности применения метода на людях.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Найдено средство от отравления алкоголем: мышей вылечили с помощью гормона

Биологи из Юго-западного медицинского центра Техасского университета нашли средство для лечения последствий алкогольной интоксикации. Введение гормона FGF21 позволило быстрее восстановить координацию движений и привести в сознание мышей, находящихся под воздействием этанола. Исследование открывает новое направление для лечения острого отравления алкоголем.

В предыдущих исследованиях ученые установили, что гормон FGF21, который вырабатывается печенью, влияет на восприятие и переработку алкоголя. В частности, было доказано, что FGF21 препятствует употреблению алкоголя у трезвых мышей и стимулирует употребление воды для предотвращения обезвоживания у опьяненных животных. Кроме того, этот гормон защищает печень от разрушения.

В исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Cell Metabolism, исследователи вводили мышам достаточное количество этанола, чтобы они потеряли сознание, имитируя крайнюю степень алкогольного опьянения. Затем некоторым животным принудительно вводили FGF21. 

Иллюстрация принципа воздействия гормона. Изображение: Mihwa Choi et al., Cell Matabolism

Анализ показал, что подопытным животным потребовалось в два раза меньше времени, чтобы прийти в сознание по сравнению с контрольной группой, которая не получала гормональной инъекции. Аналогичные результаты ученые получили при введении меньшей дозы, достаточной чтобы значительно повлиять на координацию животных: мыши, которым вкололи FGF21, восстановились быстрее.

Ученые установили, что FGF21 действует на норадренергические нейроны, тип нервных клеток в головном мозге, который способствует бодрствованию. Он не влияет на метаболизм алкоголя, но восстанавливает отдельные функции мозга. 

Препараты на основе этого гормона уже тестируются в клинических испытаниях, связанных с диабетом, потерей веса и неалкогольной жировой болезнью печени. Исследователи полагают, что они также подойдут для устранения последствий избыточного употребления алкоголя.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Ученые нашли новый способ бороться со старением мозга

Ученые из Института биомедицинских наук Тринити нашли новые закономерности в процессах старения головного мозга. Они обнаружили связь повышенного присутствия специализированных иммунных клеток, микроглии, с болезнью Альцгеймера и черепно-мозговой травмой. Воздействие на эти клетки может стать инструментом для лечения возрастных неврологических заболеваний и борьбы со старением.

Микроглия — это тип иммунных клеток, чья работа заключается в поддержке нервных клеток, защите от вторжения микробов, удалении умирающих нервных клеток путем их поглощения и поедания. Иными словами, эти клетки чистят мозг от мусора, чем предотвращают неврологические нарушения и нейродегенеративные заболевания. Ученые выяснили, что микроглия имеет различные функциональные реакции в зависимости от молекулярных и биохимических изменений, происходящих в этих специализированных клетках.

Подтипы микроглии можно различить на основе свойства под названием аутофлуоресценция. Это тенденция клеток излучать свет одного цвета после того, как они поглотили свет другого цвета — это происходит потому, что определенные вещества внутри клеток поглощают свет. Вещества, хранящиеся в специализированных клеточных компартментах, включают молекулы жира, кристаллы холестерина, металлы и другие неправильно свернутые белки.

По мере старения мозга эти материалы накапливаются внутри аутофлуоресцентной микроглии, что в результате увеличивает их аутофлуоресценцию. Это накопление клеточных отходов не дает микроглии выполнять свои основные задачи по «сбору мусора» в мозге.

В новом исследовании ученые обнаружили, что микроглии у старых животных переходят в дисфункциональное состояние со множеством проблемных последствий. Например, наблюдается увеличение клеточного стресса и повреждения, накопление жиров и железа, изменение метаболических процессов и увеличение производства молекул, которые усиливают иммунный ответ.

Кроме того, ученые продемонстрировали, что аутофлуоресцентная микроглия и связанное с ней воспаление были более выражены при патологических состояниях, например, в моделях с генетическими факторами риска болезни Альцгеймера. Но они полностью исчезали при замещении микроглии с помощью лекарств.

Находки ученых подтверждают, что накопление аутофлуоресцентной микроглии способствует старению и нейродегенерации. Если эти субпопуляции микроглии сильно воспаляются и повреждают мозг, то воздействие на них может стать новой стратегией борьбы со старением и лечения заболеваний.

 

 

[Flanger]

Стентривер для лечения инсультов (удаление тромбов в головном мозге)

[Flanger]

Цитата

 

Названа одна из причин старения и способ «обратить процесс вспять»

Снижение уровня одного из белков в гиппокампе ускоряет процесс старения, а диетическая добавка с нейротрансмиттером — обращает процесс вспять у мышей. Исследование опубликовано в журнале PLOS Biology.

Китайские ученые выявили влияние на скорость старения уровня менина в гипоталамусе. Это белок, который производится в головном мозге и участвует в регуляции нейровоспаления. Снижение уровня менина в гипоталамусе приводило к когнитивным нарушениям, возрастным изменения в костной массе и толщине кожи, а также сокращало продолжительность жизни подопытных мышей. 

Исследователи обнаружили, что уровень менина в гипоталамусе, но не в астроцитах или микроглии, снижается с возрастом. Чтобы изучить влияние этого белка на старение, исследователи разработали мышей, у которых активность гена, связанного с менином, могла быть заблокирована. 

Они обнаружили, что более низкие уровни белка у молодых мышей были связаны с повышенным нейровоспалением гипоталамуса и признаками старения, такими как снижение плотности костей и толщины кожи, ухудшение когнитивных функций и умеренное сокращение продолжительности жизни. Кроме того, исследователи обнаружили падение уровня нейротрансмиттера D-серина.

Чтобы проверить, можно ли обратить процесс вспять и вернуть нарушенные функции, исследователи доставили ген производства менина в гипоталамус пожилых (20-месячных) мышей. 30 дней спустя они обнаружили уменьшение толщины кожи и изменение структуры костной массы, а также улучшение обучения, познания и равновесия. Изменения коррелировали с увеличением уровня D-серина в гиппокампе.

Исследователи отмечают, что аналогичные изменения в работе когнитивных функций наблюдались также после трех недель приема подопытными мышами пищевых добавок с D-серином.

Мы предполагаем, что снижение экспрессии менина в гипоталамусе с возрастом может быть одним из движущих факторов старения, а менин может быть ключевым белком, связывающим генетические, воспалительные и метаболические факторы старения. D-серин — потенциально многообещающее лекарство от снижения когнитивных функций.

Лиге Ленг, соавтор исследования из Сямэньского университета

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Новый препарат заставляет мышей худеть даже на жирной и сладкой диете

Исследователи из Центра медицинских наук Техасского университета в Сан-Антонио разработали низкомолекулярный препарат, который предотвращает увеличение веса и неблагоприятные изменения печени у мышей, которые употребляли много сахара и жиров на протяжении всей жизни. Ученые открыли лекарство, изучив, как магний влияет на метаболизм — производство и потребление энергии в клетках.

Магний, четвертый по распространенности элемент в организме после кальция, калия и натрия, играет важную роль в поддержании здоровья, в том числе в регулировании уровня сахара в крови, артериальном давлении и в формировании костей. Но его избыток, как выяснили исследователи, замедляет выработку энергии в митохондриях, которые являются «электростанциями» клеток.

Удаление у мышей MRS2 — гена, который способствует транспорту магния в митохондрии, привело к более эффективному метаболизму сахара и жира в них. Грызуны стали более здоровыми и потеряли вес. Печень и жировая ткань у животных не показали признаков жировой болезни печени, а также осложнений, связанных с плохим питанием, ожирением и диабетом 2 типа.

На основе этого исследования, ученые разработали препарат CPACC, который работает по схожему принципу. Лекарство ограничивает поступление магния в митохондрии.

Препарат протестировали на мышах с длительным пищевым стрессом от калорийной, сладкой и жирной диеты. Подобное питание может привести к ожирению, диабету 2 типа и сердечно-сосудистым осложнениям. Эксперименты показали отличный результат — мыши вновь стали более тощими и здоровыми. Снижение уровня митохондриального магния смягчило неблагоприятные последствия длительного диетического стресса.

Центр медицинских наук Техасского университета уже подал заявку на патент. К этим результатам команда ученых шла несколько лет, и намерена продолжить разработку лекарства. Препарат может снизить риск кардиометаболических заболеваний, таких как сердечный приступ и инсульт, а также уменьшить заболеваемость раком печени.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Стремительный набор массы после диеты связали с работой нейронов

Диета вызывает долгосрочные изменения нервных связей головного мозга.

Ученые из Института исследований метаболизма Общества Макса Планка и Гарвардской медицинской школы обнаружили, что связи в мозге меняются во время диеты. Исследование на мышах показало, что нервные клетки, вызывающие чувство голода, получают более сильный сигнал, поэтому животные, которые соблюдали диету, съедают значительно больше и быстро набирают вес.

Исследователи посадили мышей на диету и наблюдали, какие цепи в мозгу изменились. В частности, они наблюдали за нейронами AgRP, которые расположены в гипоталамусе и контролируют чувство голода. Анализ показал, что во время диеты нервные пути, которые стимулируют нейроны AgRP усилились. Это изменение наблюдалось в течение длительного времени после диеты.

Ученым удалось специфически ингибировать нервные пути у мышей, которые активируют нейроны AgRP. В результате такого воздействия после завершения диеты мыши набрали значительно меньше веса.

Наша долгосрочная цель — найти методы лечения для людей, которые могли бы помочь поддерживать вес тела после диеты. Для достижения этого мы продолжаем изучать, как мы можем блокировать механизмы, которые управляют усилением нервных путей у людей, а также передают их.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Найден способ снижения веса и сахара в крови. Ученые обещают эффект как при операции

Новое лечение пептидами снижает уровень сахара в крови, направляя глюкозу к мышечной ткани. Там ее можно использовать в качестве «топлива».

Согласно новому исследованию, представленному на весеннем собрании Американского химического общества (ACS) 29 марта, новый класс соединений обеспечит преимущества операции обходного желудочного анастомоза без хирургического вмешательства. По словам исследователей, их метод не только способствует похудению, но и снижает уровень сахара в крови, а также тягу к рецептурным обезболивающим.

Пациентам с ожирением помогает бариатрическая хирургия, включающая шунтирование желудка и сопутствующие методы лечения. Она способствует долгосрочной потере веса. Но у нее есть множество противопоказаний и стоит она недешево. Кроме того, она опасна, как и любое хирургическое вмешательство.

Теперь врачи Роберт Дойл и Хит Шмидт — главные авторы исследования — предложили в качестве альтернативы новый метод лечения. Они создали класс веществ, которые меняют выделение в кишечнике определенных гормонов — глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1) и пептида YY (PYY). Они сигнализируют о сытости, подавляют чувство голода и стабилизируют уровень сахара в крови после бариатрической операции.

Ученые разработали пептид GEP44, который стимулирует два рецептора PYY и рецептор GLP-1. Эксперимент на крысах показал, что животные потребляли на 80% меньше пищи, чем обычно. Кроме того, млекопитающие потеряли в среднем 12% массы тела в ходе 16-дневного исследования.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Старение человека можно отслеживать с помощью сканирования сетчатки

Исследователи предложили новый метод оценки траектории старения: на основе анализа с помощью ИИ изменений сетчатки глаза.

Исследователи из Института исследований старения Бака, Google Health и Больницы Цукерберга в Сан-Франциско разработали технологию оценки старения человека на основе анализа изображений глазного дна. Метод eyeAge позволяет оценить даже краткосрочные изменения и подойдет для оценки эффективности мер, направленных на замедление возрастных изменений.

Незначительные изменения в капиллярах сетчатки часто остаются незамеченными, но их можно выявить с помощью обученной нейросети, объясняют ученые. Ранее исследователи из Google разработали модели для прогнозирования диабетической ретинопатии по изображениям сетчатки и использовали их для выявления как минимум 39 глазных заболеваний.

Для оценки возраста исследователи обучили эту модель на основе набора данных, который включает динамические наблюдения для более 100 тыс. пациентов. Готовая модель была протестирована на снимках сетчатки 64 тыс. человек, полученных из британского биобанка. 

Исследование показало высокую корреляцию между возрастом, оцененным с помощью eyeAge, и хронологическим возрастом. При этом результаты показывают более точный коэффициент положительного прогноза для двух последовательных посещений отдельных людей, а не для случайных, совпадающих по возрасту людей.

Результаты показывают, что потенциально менее чем за год мы сможем определить траекторию старения с точностью 71%, отмечая заметные изменения в глазах тех, кто проходит лечение, обеспечивая действенную оценку геропротекторной терапии.

Сара Ахади, соавтор и бывший научный сотрудник Google Research:
Исследователи отмечают, что в настоящее время для оценки старения используется метод оценки фенотипического возраста, который основа на анализе биомаркеров из крови. Этот метод широко себя зарекомендовал, но он плохо подходит для оценки краткосрочных изменений. Напротив, тончайшие кровеносные сосуды в сетчатке фиксируют все изменения в организме и не зависят от приема пищи или инфекционного заболевания. Вместе с другими инструментами их можно использовать для оценки эффектов терапии, направленной на замедление старения.

 

 

[Flanger]

Оленья кровь оказалась натуральным антибиотиком

Американские исследователи обнаружили, что сыворотка крови белохвостого оленя убивает бактерию, вызывающую у людей клещевой боррелиоз.

Клещевой боррелиоз, или болезнь Лайма, — самое распространенное заболевание, передаваемое через укусы клещей. Ежегодно миллионы человек в Северном полушарии заражаются боррелиями — похожими на штопор бактериями, вызывающими эту болезнь. В одних только Соединенных Штатах от болезни Лайма страдают до полумиллиона человек ежегодно.

Однако, что любопытно, хотя в природе клещи, передающие боррелиоз, активно кормятся на крупных копытных, таких как белохвостые олени, сами животные боррелиями не заражены. Ученые предполагали, что в организме оленя что-то убивает боррелии, не давая им размножаться, но до сих пор никто не проводил эксперименты, чтобы выяснить, как это происходит.

Чтобы ответить на этот вопрос, микробиологи из Массачусетского университета в Амхерсте (США) получили сыворотку крови белохвостых оленей и, вырастив возбудителей боррелиоза в лабораторных условиях, подвергли их воздействию сыворотки. К удивлению ученых, это уничтожило все бактерии, а значит, нужное вещество находится в сыворотке крови и, скорее всего, является частью врожденного иммунитета животного. Результаты исследования опубликованы в журнале Vector-Borne and Zoonotic Diseases.

Теперь ученым предстоит выяснить, что именно отличает сыворотку оленьей крови от сыворотки крови человека, страдающего от боррелиоза, а также определить точные механизмы воздействия этого вещества на возбудителя болезни Лайма. Возможно, в результате будет выделен эффективный антибиотик, который сможет помочь людям, укушенным клещами, быстро справиться с болезнью и вернуться к нормальной жизни.

Стоит отметить, что врожденная устойчивость оленей к боррелиям никак не влияет на распространенность этого заболевания в природе: естественным резервуаром микроорганизмов выступают мыши, полевки и другие мелкие животные, на которых кормятся клещи. Вероятно, если бы клещи питались только кровью оленей, проблема боррелиоза не возникла бы в принципе. Но клещи, «по ошибке» кусающие людей вместо оленей, передают болезнетворные бактерии организмам, не обладающим природной устойчивостью к этой болезни.

[Flanger]

Цитата

 

Открыт ключевой механизм обратной дифференциации стволовых клеток

Человеческие стволовые клетки обладают способностью дифференцироваться в любой тип клеток. Однако иногда в организме происходит процесс обратной дифференциации, которому сопутствуют болезни. Изучив ключевой механизм дедифференциации стволовых клеток, исследователи из США и Южной Кореи открыли возможность разработки новых методов лечения этих заболеваний.

Плюрипотентные стволовые клетки человека обновляются, дифференцируются и развиваются в специализированные, более сложные типы клеток безвозвратно, в рамках однонаправленного процесса. В предыдущих исследованиях была раскрыта роль сигнальных молекул и генов, которые воздействуют на этот процесс. Тем не менее, основной механизм остается непонятным, пишет New Atlas.

Существует и процесс дифференциации в обратном направлении, который можно наблюдать в тканях во время регенерации или в онкологических заболеваниях. Здесь стволовые клетки развиваются от более к менее дифференцированному состоянию. Команда ученых из Пхоханского университета науки и технологии и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре выяснили, что запускает этот процесс. Для этого они изучили места начала генной транскрипции, которые хранят ключевую информацию об экспрессии генов.

Как установили исследователи, в процесс дифференциации клеточной линии hPSC вовлечен фактор транскрипции ZBTB12. Факторы транскрипции участвуют в преобразовании ДНК в РНК и выполняют главную роль в управлении экспрессии генов. Это первый случай, когда фактор ZBTB12 замечен в процессе дифференциации.

Более того, ученые обнаружили, что ZBTB12 подавляет дедифференциацию. В случае дефицита ZBTB12 клеточная линия hPSC превращается в более примитивные стволовые клетки и не может развиться в более сложные формы. Это подтверждает, что ZBTB12 имеет существенное значение для клеточной дифференциации.

Вооружившись этой информацией, исследователи выяснили, что ZBTB12 — главный фактор в подавлении экспрессии ретровирусов HERVH. Эндогенные человеку ретровирусы, состоящие из 8% человеческого генома, это «ископаемые вирусы» ДНК, реликты древних инфекций, которые гуляли среди приматов миллионы лет назад. А ZBTB12 оказался молекулярным барьером, предотвращающим дифференциацию hPSC в обратном направлении.

Недавно ученые из США впервые создали зрелые нейроны из стволовых клеток. Быстрое получение зрелых функциональных нейронов открывает революционные возможности в лечении целого ряда нейродегенеративных заболеваний и травм спинного мозга.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Новый препарат заменяет шунтирование желудка при ожирении

Ученые показали, что новый препарат эффективно подавляет голод и борется с избыточным весом. У нового лечения есть и другие преимущества — оно улучшает метаболизм, показатели глюкозы и даже тягу к опиоидам. Полученные результаты открывают удивительные возможности для лечения ожирения и сопутствующих хронических заболеваний у человека.

Шунтирование желудка считается эффективным способом лечения ожирения и, в некоторых случаях, диабета, однако риски такой операции, стоимость и длительный период реабилитации не делают ее универсальным инструментом. В новом исследовании ученые из США и Италии представили инъекционный препарат с аналогичными шунтированию свойствами, пишет New Atlas.

«Если ИИ — это мозг робота, то RPA — его руки». Что умеют программные роботы
Известно, что после шунтирования в организме происходят определенные биохимические изменения. Ученым было особенно важно создать препарат, который мог их имитировать. В первую очередь, чтобы одновременно воздействовать на пептиды GLP-1 и PYY, поддерживающие нормальный уровень сахара в крови и регулирующие сытость.

Они представили инъекционный пептид GEP44, который активирует рецепторы GLP-1 и PYY, приводя к нужным результатам.

В экспериментах на моделях крыс показано, что грызуны с ожирением сократили потребление пищи на 80% и потеряли 12% массы тела за 16 дней.
Дополнительно у животных улучшился метаболизм и контроль уровня сахара в крови. Удивительно, что лечение также снизило тягу к фентанилу. Вероятно, GEP44 каким-то образом предотвращает развитие зависимости к опиоидам.

В перспективе ученые планируют создать лекарство, которое можно будет вводить один или два раза в неделю на курс. Сейчас они проводят новый этап доклинических исследований на приматах.

Недавно в другом исследовании ученые показали, что снизить риски ожирения и диабета может кофеин — у людей с высокими показателями кофеина в крови была наименьшая вероятность развить эти заболевания.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Ученые разобрались, как снижение температуры тела продлевает жизнь

Немецкие исследователи обнаружили потенциальный механизм того, как снижение температуры тела влияет на скорость старения и возрастные изменения в обмене белков.

Экстремально низкие температуры губительны, но умеренное снижение температуры тела благотворно влияет на продолжительность жизни как холоднокровных, так и теплокровных организмов, включая человека. Однако до сих пор ученые мало знают о конкретных механизмах, увеличивающих продолжительность жизни при снижении температуры тела, что ограничивает применение этих знаний на практике.

Чтобы узнать, каким образом связаны холод и долгая жизнь, исследователи из Кельнского университета (Германия) изучили влияние низких температур на активность протеасом — многобелковых комплексов, отвечающих за разрушение дефектных или ненужных белков в клетке. Правильная активность протеасом жизненно важна для функционирования клетки, и накопление большого количества не поддающихся разрушению белков связано со старением.

Ученые показали, что у круглого червя Caenorhabditis elegans, чей нормальный срок жизни составляет 20 дней, при содержании при температуре 15 градусов Цельсия срок жизни удлиняется почти на треть — до 28–29 дней. Оказалось, при низких температурах клетка нарабатывает больше белка-активатора PSME3, который регулирует работу протеасом и удлиняет жизнь клетки.

Если же работу этого белка заблокировать, низкие температуры перестают оказывать благотворное влияние на активность протеасом, что приводит к накоплению в клетках дефектных белков, которые в будущем могут вызвать различные возрастные заболевания, например болезнь Гентингтона или боковой амиотрофический склероз. Ученые продемонстрировали, что содержание культур человеческих клеток при низких температурах (36 градусов Цельсия) активирует в них человеческий аналог белка PSME3. Это может продлить жизнь клеток и замедлить старение всего организма.

Восьминогие Спящие красавицы: замороженные тихоходки не стареют
Тихоходки хорошо известны своей небывалой живучестью, позволяющей им переносить самые немыслимые испытания, от температуры, близкой к абсолютному нулю, до давления в тысячи атмосфер или мощнейшего ...
naked-science.ru
Таким образом, сниженная температура тела способна оказывать благотворный эффект на продолжительность жизни эволюционно далеких организмов, что подразумевает некий общий механизм замедления старения. Также важно отметить, что эффекта, достигнутого при снижении температуры, можно добиться за счет дополнительных копий белка PSME3. Это позволит протеасомам работать эффективнее даже при нормальной температуре тела.

Тем не менее авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Aging, настаивают на необходимости дополнительных исследований, прежде чем «PSME3-терапию» можно будет применять для замедления процессов старения.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

У навязчивого обжорства нашли признаки зависимости

Женский мозг при регулярном переедании похож на мозг при обсессивно-компульсивном расстройстве.

Обжорство бывает разное – кто-то, начав есть от голода, просто не может остановиться, потому что «всё такое вкусное», а кто-то заедает стресс, и продолжает есть, даже чувствуя явный дискомфорт от еды. Во втором случае переедание – это форма навязчивого поведения, которое включается не столько от того, что ты хочешь есть, а из-за каких-то других, негастрономических факторов, вроде вышеупомянутого стресса, тревоги и т. д. Бывает, что человек, переев, потом старается избавиться от съеденного, как это происходит при нервной булимии.

По всему выходит, что у периодического обжорства – по крайней мере, в некоторых случаях – есть признаки зависимости, что его можно уподобить обсессивно-компульсивному расстройству (например, когда человек постоянно моет и без того чистые руки) или даже зависимости от разных веществ. Известно, что при зависимостях возникают аномалии в мозговых центрах, связанных с эмоциями и целеполаганием, планированием и принятием решений. Наблюдая, что происходит в этих мозговых центрах, можно увидеть, как обычная привычка превращается в серьёзное расстройство поведения. На животных подобных исследований проводят много, но если говорить о людях, то тут нейробиологических данных о навязчивом переедании пока довольно мало.

Сотрудники Стэнфордского университета и Университета Пенсильвании занимались как раз человеческим перееданием: с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они оценивали работу мозга у женщин с пищевыми расстройствами, побуждавшими их есть слишком много без всякой нужды. В статье в Science Translational Medicine говорится, что у них оказалась слишком усилена связь между участком коры, который управляет движениями, и зоной мозга, которая называется скорлупой.

 Скорлупа тоже влияет на планирование и выполнение движений, но, кроме того, она связана с эмоциями и обучением. Скорлупа входит в число базальных ядер, которые работают с нашими желаниями и с нашими зависимостями. Усиленная информационная связь между скорлупой и двигательной корой как раз свойственна мозгу с обсессивно-компульсивным расстройством или с повышенной тягой к какому-нибудь веществу: слишком сильное желание старается подстроить под себя двигательную активность. В мозге есть зоны, которые помогают держать желания под контролем, например, поясная кора, но с ней у скорлупы при формировании зависимости связь слабеет. Ослабленную связь между скорлупой и поясной корой исследователи увидели и у женщин с расстройствами пищевого поведения.

Одновременно в скорлупе у них было меньше рецепторов к дофамину. (Это установили позитронно-эмиссионной томографией, которая с помощью меченых препаратов показывает распределение радиоактивной метки в живой ткани – нужно только подобрать меченую молекулу, которая будет входить в нужные клетки или садиться на нужные рецепторы.) Дофамин используют нейронные цепи, управляющие мотивацией и обучением; он нужен системе подкрепления, которая поощряет нас чувством удовольствия в предвкушении достижения цели. Чем меньше было рецепторов к дофамину в скорлупе, тем сильнее человека тянуло переедать. Очевидно, если повысить уровень дофамина, то навязчивое переедание можно ослабить. Такие препараты сейчас есть, и их используют и при подобных пищевых расстройствах тоже; но, возможно, новые данные помогут усовершенствовать терапевтические схемы или найти новые лекарства, более эффективные и более безопасные.

В целом авторам работы удалось показать, что у навязчивого переедания есть общие нейробиологические черты с другими зависимостями, и, что важно, эти общие черты проявляются в человеческом мозге. Пока неясно, что тут причина, а что – следствие: мозг ли подстраивается под изменившееся поведение, или же поведение меняется вслед за мозгом, или же в разных случаях бывает и так, и так. Но, так или иначе, методы лечения, которые используются при других зависимостях, могут подойти и для пациентов с расстройствами пищевого поведения. Хотя пока следует говорить не «пациентов», а «пациенток» – как работает мозг у мужчин с подобными расстройствами, исследователям ещё предстоит проверить.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Разработана технология для медленного высвобождения лекарств в течение месяцев

Такая разработка будет полезна для доставки вакцин, препаратов для лечения рака и многих хронических заболеваний, которые требуют регулярного приема препаратов для контроля болезни. Считается, что около 50% людей неправильно принимают лекарства, что серьезно сказывается на последствиях болезни.

Новая технология доставки лекарств PULSED, разработанная учеными из Университета Райса, существенно превосходит аналоги-предшественники. Идея постепенного высвобождения лекарств в организме не нова, однако теперь ученые преодолели важные препятствия, мешающие развитию такого подхода.

Цифровой прорыв: как искусственный интеллект меняет медийную рекламу
До сих пор главным ограничивающим фактором было программируемое высвобождение капсул с лекарствами в организм. После введения в первые дни большое количество высвобождаемого препарата могло быть токсичным, а в последние — недостаточным.

Теперь ученые представили метод «пульсирующего» высвобождения, когда лекарство располагается внутри биоразлагаемой полимерной оболочки и имеет отложенное время доставки. Ключевым преимуществом стала особая технология герметизации лекарств внутри капсул с помощью расплавленного полимера.
Эксперименты показали, что в капсулы можно загружать лекарства диаметром от 400 до 100 микрон — такой размер позволяет частицам оставаться именно там, куда их доставили. Это свойство очень важно, например, при лечении рака, когда токсичные лекарства вводятся непосредственно в опухоль и не выходят за ее пределы, что снижает риски осложнений.

В настоящее время ученым удалось управлять скоростью высвобождения лекарств в период от 10 дней до почти пяти недель. Между тем используемый полимер уже тестировали ранее в других экспериментах — его свойства позволяли высвобождать лекарства в срок до шести месяцев.

В первую очередь, новая технология может упростить процесс вакцинации — вместо введения нескольких компонентов в определенные интервалы можно будет сразу же загрузить все дозы в организм с заданным циклом. С другой стороны, появляется новая возможность для целевой атаки на опухоль. Наконец, технология будет полезна всем людям с хроническими заболеваниями, которые вынуждены ежедневно принимать различные лекарства для контроля болезни.

Недавно другие ученые представили молекулярный шприц для доставки белков в клетку — их подход также обладает различными преимуществами в лечении рака и других заболеваний.

 

 

[Flanger]

Цитата

 

Ученые установили, что голодные люди становятся злыми из-за бактерий

Новое исследование показало, что некоторые виды бактерий выделяют в организме человека вредные токсины, когда им не хватает питательных веществ. Из-за этого люди могут плохо себя чувствовать и злиться.

Ученые решили более внимательно изучить микроб Clostridium perfringens — палочковидную бактерию, которую можно найти в кишечном тракте человека и других позвоночных, насекомых и почве.

Оказалось, что разные клетки бактерий ведут себя по-разному. Некоторым из них не хватало питательных веществ, из-за чего они вырабатывали вредные токсины. Но этот процесс удалось замедлить, предоставив клеткам необходимые элементы.

Вероятно, введение питательных веществ бактериям может обеспечить новое альтернативное лечение как для животных, так и для людей. Это позволит избавиться от некоторых заболеваний без использования антибиотиков.

 

Цитата