Коротко

Уже довольно давно известно, что крылья цикад убивают бактерии. Авторы доклада, представленного на ежегодном собрании Общества интегративной и сравнительной биологии, ответили на вопрос, как это происходит. Оказывается, крылья цикад покрыты наностолбиками, структурами, которые видно только в электронный микроскоп. Когда бактерия передвигается по такой поверхности, наностолбики сгибаются, растягивают бактериальную мембрану и разрывают ее. Искусственно созданная поверхность с такими структурами убивала около 98% бактерий рода Pseudomonas, то есть не уступала в эффективности отбеливателю. Подробнее. 

Исследователи из США показали, что комары в период засухи питаются кровью чаще и таким образом переживают неблагоприятные условия. В благоприятных условиях самки комаров пьют кровь, чтобы им хватило питательных веществ для формирования яиц. Через четыре дня они откладывают яйца и ищут новую жертву. Но при засухе комар кормится снова и снова, чтобы восполнить недостаток влаги. При этом риск передачи заболеваний возрастает. Подробнее. 

Австралийские ученые использовали передовые методы стоматологического анализа для изучения микроскопических признаков износа на окаменелых зубах вымерших видов кенгуру из плейстоцена. Они показали, что их диета была довольна разнообразной и включала как кустарники, так и травы, что позволяло им долгое время приспосабливаться к новым условиям после изменения климата. Подробнее.

Американское онкологическое общество выпустило отчет по ситуации и трендам, связанным с онкозаболеваниями. Между 1991 и 2022 гг. в США смертность от рака упала на 34%. Авторы связывают это со снижением числа курильщиков, лучшей терапией и ранней диагностикой. Впрочем, пятилетняя выживаемость при раке поджелудочной, например, до сих пор не превышает 8%. Но при этом некоторые виды раков, наоборот, теперь встречаются чаще, особенно среди женщин и молодежи. Так, женщины моложе 64 лет болеют раком чаще, чем мужчины. Дети младше 14 болеют реже, но число новых случаев растет у подростков 15–19 лет. Тем не менее, благодаря новой терапии лейкемии смертность значительно снизилась в обеих группах. Подробнее. 

Исследователи из Дании и Сингапура показали, что за реакцию кожи на солнечный ожог —покраснение, воспаление и гибель клеток — отвечает повреждение РНК, а не ДНК. В опытах на мышах они подтвердили, что поврежденные УФ-радиацией мРНК провоцируют риботоксическую реакцию на стресс, опосредованную белком ZAK-альфа. В результате возникает воспаление, а поврежденные клетки гибнут. Эта реакция быстрее и эффективнее, чем реакция на повреждение ДНК. Подробнее. 

Люди различают цвета, потому что колбочки в наших глазах улавливают световые волны, соответствующие красному, зеленому и синему цветам, в то время как яркость освещения улавливают палочки. Однако у рыб и некоторых других животных цвета и яркость освещения воспринимают не только глаза, но и напрямую мозг, а точнее, шишковидное тело (эпифиз). Исследователи из Японии показали, что эпифиз костных рыб распознает цвета, используя механизм, отличный от глаз. За это отвечает фоторецептор, содержащий белок парапинопсин 1 (PP1).

Чтобы фоторецептор воспринял цвета, белок PP1 меняет состояние при воздействии света с той или иной длиной волны, для чего его нужно быстро инактивировать при необходимости. За это отвечают белки аррестины. У рыбки данио семь типов таких белков, но в инактивации PP1 эпифиза ключевую роль играют только Sagb и Arr3a. Arr3a быстро инактивирует PP1 при слабом освещении, в то время как Sagb производит более медленную инактивацию большого количества фотопродуктов PP1, которые образуются при высокой интенсивности освещения. Более медленная инактивация PP1 аррестином Sagb важна для того, чтобы PP1-содержащие клетки могли успеть воспринять «цветовую информацию».

В настоящее время укусы аспидов лечат антителами иммунизированных животных. Но они дороги и эффективны не против всех составляющих яда. Исследователи из Дании, США и Великобритании использовали методы глубокого обучения, чтобы получить белки, способные нейтрализовать токсины, разрушающие клетки и прерывающие сигналы между нервами и мышцами. Такие белки меньше антител и быстрее проникают в ткани. Они защитили мышей от летальной дозы змеиного яда. Подробнее. 

Исследователи из США изучили влияние красного мяса на когнитивные способности с привлечением большой группы испытуемых (более ста тысяч человек, средний возраст 49 лет), за состоянием которых наблюдали до 43 лет. Ни у кого из них не было деменции на момент начала исследования. Люди, потребляющие много переработанного красного мяса, к которому относятся бекон, хот-доги, сосиски, салями, колбаса и другие продукты, имели на 13% более высокий риск развития деменции, чем люди, потребляющие меньше таких продуктов, если исключить влияние других факторов. Схожие результаты были показаны для субъективного и объективного снижения когнитивных функций. Подробнее. 

Неожиданные результаты получили исследователи, изучающие бредовые состояния. По некоторым данным, эпизоды бреда отмечаются у 50–70% пациентов, поступающих в отделение реанимации и интенсивной терапии после операции. На это влияет множество факторов, в том числе пока неизвестных. Исследователи из США показали, что в комнатах с окнами бредовые состояния испытывал 21% пациентов (460 из 2235), а в комнатах без окон — только 16% (206 из 1292). Причинно-следственную связь пока подтвердить не удалось. Подробнее.

Считается, что повреждения ДНК быстро устраняются системами репарации. Но ученые из Великобритании показали, что это не всегда так. Они проследили «родословные» клеток различного происхождения в организме человека. В стволовых клетках крови некоторые повреждения ДНК не исправляются годами, становясь источниками мутаций при делении. В клетках других линий такого эффекта выявлено не было. Подробнее.

Исследование, опубликованное в Nature Metabolism, показало, что на переедание и связанное с диетой ожирение влияет память о еде. Авторы идентифицировали нейроны в гиппокампе мыши, которые хранят воспоминания о пути к богатой сахарами и жирами еде. Выключение этих нейронов препятствовало набору веса мышами, даже если им была доступна высококалорийная пища. Напротив, их активация способствовала набору веса. Подробнее.

Наиболее часто используемый биохимический маркер уровня потребления алкоголя — углевод-дефицитный трансферрин (CDT) — зависит от генетических факторов. Это продемонстрировали ученые из Института общей генетики (ИОГен) РАН. Статья с результатами этого исследования опубликована в журнале «Генетика» и в его англоязычном варианте Russian Journal of Genetics.

В норме в крови преобладает трансферрин (гликопротеид, переносящий железо) с четырьмя сиаловыми остатками. Но при злоупотреблении алкоголем ацетальдегид, образующийся при метаболизме этанола, снижает количество сиаловых остатков на трансферрине с образованием CDT. Считается, что повышение уровня CDT до 1,3% (по другим стандартам — до 1,7%) указывает на высокое потребление алкоголя.

Ацетальдегид образуется из этанола под действием фермента алкогольдегидрогеназы ADH1B. Существует два варианта этого фермента — ADH1B*48Arg преобладает у людей европейского происхождения, а ADH1B*48His в восточной и юго-восточной Азии. Последний вариант ассоциирован с повышенной активностью фермента и большей скоростью образования ацетальдегида. Авторы проанализировали данные 642 мужчин (участников Ижевского семейного исследования) и показали, что в подгруппе сильно пьющих участников уровень CDT у носителей варианта ADH1B*48His в гетерозиготе был почти вдвое выше, чем у обладателей генотипа ADH1B*Arg/Arg, хотя алкоголя они потребляли на 12% меньше. Вариант ADH1B*48His для жителей нашей страны не относится к редким: у русских частота его встречаемости — 10–12%, у населения Кавказа — 20–25%, а в Южной Сибири (алтайцы, тувинцы, буряты) — до 40–50%. Авторы подчеркивают, что обнаруженное ими явление необходимо учитывать в клинической и судебно-медицинской практике.

Исследователи из США отслеживали выживаемость 214 койотов в Чикаго с 2013 по 2021 гг. Они показали, что большое количество растений и низкий уровень инфраструктуры, вопреки ожиданиям, не влияли на выживаемость. Напротив, койоты дольше жили в районах с высокой плотностью населения. Вероятно, это связано с наличием большого количества ресурсов. Но если рассматривать только плотно заселенные части города, то койоты в районах с низким уровнем доходов выживали дольше, чем с высоким. Подробнее.

Норвежские ученые показали, что электрические сигналы координируют поведение хоанофлагеллят Salpingoeca rosetta. У них стерто понятие между одноклеточным и многоклеточным организмом — часть жизненного цикла S. rosetta проводят в виде колоний. Клетки в этих колониях не специализированы, однако они способны синхронизировать свое поведение через потенциалзависимые кальциевые каналы (такие же каналы используют нейроны и мышечные клетки). Подробнее. 

Расстройство поведения во время быстрого сна (RBD) — это состояние, которое вызывает аномальные движения или физические действия во время фазы быстрого движения глаз. Почти во всех случаях RBD является ранним признаком болезни Паркинсона или деменции. RBD тяжело диагностировать, в том числе и из-за субъективности оценки поведения испытуемых. Исследователи из Швейцарии и США использовали машинное обучение, чтобы проанализировать видео спящих испытуемых, полученные в лаборатории сна. Точность теста достигала 91,9%. Подробнее. 

Гипертрофическая кардиомиопатия — генетическое заболевание, при котором мышечная стенка сердца утолщается, из-за чего сердцу становится сложнее перекачивать кровь по телу. Она может стать причиной аритмии и остановки сердца. Не существует золотого стандарта для выявления гипертрофической кардиомиопатии. Обычно измеряют толщину стенки левого желудочка (она должна быть меньше 15 мм). Однако авторы исследования, опубликованного в Journal of the American College of Cardiology, считают, что при диагностике необходимо учитывать пол, возраст и размеры тела человека. Они обучили ИИ диагностировать гипертрофическую кардиомиопатию по МРТ-изображениям. Таким способом удалось выявить намного больше женщин с этим состоянием, чем при использовании традиционного метода. Подробнее.

Ученые из США обнаружили, что листья арабидопсиса покрыты РНК. Вероятно, эти молекулы влияют на состав микробных сообществ на поверхности листа, изменяя экспрессию генов с помощью РНК-интерференции. РНК сама по себе довольно нестабильна, но на листе она образует конденсаты с полисахаридами, такими как пектин. Авторы предположили, что схожие процессы происходят в кишечнике человека. Подробнее.

Генотерапевтический препарат против спинальной мышечной атрофии Золгенсма (онасемноген абепарвовек) преодолевает гематоэнцефалический барьер и вводится внутривенно. Однако Novartis еще с 2010-х годов проводит клинические исследования онасемногена абепарвовека для интратекального введения (в спинномозговой канал). Такой способ введения позволяет снизить дозу препарата и уменьшить возможные нежелательные эффекты. Это особенно важно для детей более старшего возраста (доза рассчитывается по весу).

В конце 2024 года компания Novartis сообщила в пресс-релизе, что КИ препарата против СМА для интратекального введения (OAV101 IT) достигло первичной конечной точки. В фазе 3 исследования STEER участвовало более 100 пациентов 2-18 лет со СМА 2-го типа, которые могут сидеть, но никогда не ходили самостоятельно. У пациентов, получавших лечение, увеличились баллы по шкале HFMSE (золотой стандарт для оценки двигательных функций при СМА) по сравнению с группой имитации лечения. Наиболее распространенными нежелательными явлениями были инфекции верхних дыхательных путей, повышенная температура и рвота.

Novartis планирует в 2025 году направить результаты в регулирующие органы, включая FDA США. Данные также будут представлены на предстоящей медицинской конференции.

В 2023 году компания сообщала о положительных результатах других исследований OAV101 IT.

Нетифоидные сальмонеллы, резистентные к антибиотикам, — опасные патогены человека. Заражение обычно происходит через продукты питания или контакт с животными. В последнем случае люди недооценивают роль домашних питомцев, особенно собак. Собаки могут переносить сальмонеллу без клинических проявлений, при этом они находятся в близком контакте с человеком, а для их лечения используют клинически важные антибиотики. Исследователи из США проанализировали нетифоидные сальмонеллы, изолированные от людей и собак, и оценили риски заражения человека через этот путь.

Авторы идентифицировали нетифоидные сальмонеллы в ветеринарной базе данных, изолированные между маем 2017 года и мартом 2023 года (всего 87), а также совпавшие по времени и региону выделения штаммы, изолированные у людей (всего 77), из базы данных NCBI. При анализе этих 164 штаммов авторы выделили 16 человеческих изолятов, родственных одному и более собачьему штамму. Штаммы, изолированные у собак, в большинстве случаев были клинически релевантными и содержали гены резистентности к противомикробным препаратам.

Чаще всего исследователи обращают внимание на случаи заражения через яйца или говядину. Но, по словам авторов, мы не позволяем корове спать в нашей постели и облизывать наши лица. Необходимо соблюдать правила гигиены при взаимодействии с питомцами, а исследователям стоит обратить больше внимания на штаммы, циркулирующие среди домашних животных.

Исследователи из Австралии и коллабораторы проанализировали ДНК австралийского сумчатого крота Notoryctes typhlops («itjaritjari» на языке аборигенов), выделенную из музейного экспоната. Несмотря на сходство с обычным кротом, сумчатый крот ближе к бандикутам и билби. У него есть дополнительный ген, кодирующий гемоглобин. Вероятно, это адаптация для проживания под землей в условиях пониженного содержания кислорода. Ископаемые находки указывают на то, что предки сумчатого крота жили в тропических лесах, в то время как современные представители предпочитают пустынные и засушливые места. Подробнее.

Большинство собак тренируют вынюхивать только самые вкусные трюфели Северной Америки — Tuber oregonense и Leucangium carthusianum, но сестры-микологи Хилари и Хизер Доусон из Орегонского университета и их пес Рай ищут разные трюфели по всему штату. По их оценкам, они нашли десятки новых видов. Рай особенно хорошо справляется с поиском трюфелей рода Genea, которые тяжело изучать из-за того, что они маленькие и по цвету неотличимы от почвы. Недавно он нашел Fevansia aurantiaca — вид, находящийся под угрозой вымирания, который до этого находили всего несколько раз. Подробнее.

Международная группа ученых исследовала две окаменелости, относящиеся к силурийскому периоду и найденный в Херефордшире. Это червеобразные моллюски, которых исследователи прозвали Панк и Эмо. Панк получил такое название благодаря шипам, а Эмо — за компанию. Позднее эти прозвища закрепили в официальных названиях — Punk ferox и Emo vorticaudum. Ученые получили рентгеновские снимки внутренних структур моллюсков, а затем стирали окаменелости слой за слоем и фотографировали их, чтобы получить 3D-изображения. Оказалось, что группа, к которой относятся Панк и Эмо, сложнее и обладает большим количеством адаптаций, чем считалось ранее. Подробнее. 

Немецкие исследователи показали, что муравьи учатся на своем опыте. Насекомых из одной колонии заставляли взаимодействовать с агрессивными муравьями из колонии A или из колонии B в течение одной минуты. Эксперимент проводили раз в день пять дней подряд. В результате при встрече с муравьями из колонии A насекомые, ранее контактировавшие с этими муравьями, вели себя намного более агрессивно. В другом эксперименте более агрессивными были муравьи, ранее встречавшие агрессивных особей, а не пассивных. То есть насекомые — не просто запрограммированные роботы, как иногда считают. Подробнее. 

Британские ученые проанализировали результаты исследования сердец 3635 людей, проживавших недалеко от крупных аэропортов Великобритании в районах с высоким и низким шумовым загрязнением. У людей, которые постоянно слышали шум от самолетов, особенно ночью, были более жесткие и толстые сердечные мышцы, которые тяжелее сокращались и расширялись и менее эффективно перекачивали кровь по телу. Такие изменения сердечной мышцы повышают риск сердечных приступов, аритмий и инсультов в 2–4 раза. Подробнее. 

Ученые из Нидерландов провели системный обзор, чтобы узнать, как деменция влияет на выживаемость. Они проанализировали 261 исследование, выполненное с 1984 по 2024 год, в которое вошли 5 млн человек с деменцией, главным образом из Европы и Северной Америки. Результаты опубликованы в The BMJ. Оказалось, что ожидаемая продолжительность жизни составила 8,9 лет в возрасте 60 лет и 4,5 года в возрасте 85 лет для женщин и 6,5 лет и 2,2 года соответственно для мужчин.

Деменция сокращала продолжительность жизни примерно на два года у людей с диагнозом, поставленным в 85 лет, на 3–4 года при диагнозе в 80 лет и до 13 лет при диагнозе в 65 лет. Медиана продолжительности жизни была на 1,4 года больше у азиатских популяций и на 1,4 года больше среди людей с болезнью Альцгеймера по сравнению с другими типами деменции. Медиана времени до поступления в дом престарелых составила 3,3 года, при этом 13% людей были направлены в дом престарелых в первый год после постановки диагноза, 35% — через три года и 57% — через пять лет. Однако авторы отмечают, что эти оценки менее надежны, чем оценка выживаемости, и должны интерпретироваться с осторожностью.

Линкерный гистон фиксирует нить ДНК на нуклеосоме. Считалось, что его роль ограничивается только поддержанием этой структуры, однако авторы статьи в The Plant Cell обнаружили, что это не так — по крайней мере, в растительных клетках.

Ученые обнаружили в клетках арабидопсиса вариант линкерного гистона MdH1.1, который функционирует как транскрипционный фактор. Вместе с геном малатного транспортера и еще несколькими факторами транскрипции он формирует в клетках растения петлю обратной связи, которая контролирует уровни малата в зависимости от концентрации сорбитола в клетке. Подавление экспрессии MdH1.1 с помощью антисмысловых нуклеотидов подавляло накопление малата, а оверэкспрессия, наоборот, увеличивала его содержание. Механизм авторы подробнее изучили на яблоне (Malus domestica).

Таким образом, линкерный гистон оказался не только архитектурным белком. «В прошлом считалось, что линкерные гистоны играют только косвенную роль в регуляции экспрессии генов. Это первый случай — у любых видов — демонстрирующий, что линкерные гистоны напрямую регулируют экспрессию генов», — прокомментировал профессор Корнелльского университета Лайлян Чэн, старший автор работы.