Коротко

Кенгуру и родственные им валлаби — единственные крупные животные, которые прыгают на двух лапах. Исследователи из Австралии приблизились к пониманию того, как развилась эта особенность. Мускусная кенгуровая крыса Hypsiprymnodon moschatus — названная так из-за резкого запаха — единственный представитель семейства кенгуровые, который не прыгает на двух лапах. Она может прыжком перемещать задние лапы вперед, но при этом передние остаются на земле, даже если животное очень спешит. Это говорит о возможном существовании подобной промежуточной точки в эволюции кенгуру. Подробнее. 

Девочки-подростки чаще испытывают симптомы депрессии, чем мальчики, но исследователи из Японии и Великобритании показали, что эта закономерность зависит от культурного контекста. Подростки 11–16 лет из Лондона и Токио заполняли опросники трижды в разном возрасте с 2014 по 2020 гг. Симптомы депрессии у девочек из Лондона становились более частыми, чем у мальчиков, в 11–12 лет, а из Токио — в 11–14 лет, то есть позже. Разрыв возрастал у британских подростков намного быстрее, чем у японских. К 16 годам разница в симптомах депрессии между девочками и мальчиками была в два раза больше у жителей Лондона, чем у жителей Токио. По словам авторов, это разрушает представление о том, что девочки неизбежно и по своей природе более склонны к проблемам с эмоциональным здоровьем. Подробнее.

Грибы рода Piloderma широко распространены, они вступают в симбиоз с растениями, помогая тем извлекать из почвы воду и нутриенты в обмен на сахара. Международная группа исследователей обнаружила пять новых видов этого рода. Один вид из Швеции и Норвегии назвали Piloderma fugax (fugax означает робкий), так как он маленький и его тяжело найти. По-видимому, P. fugax растет только в старых лесах, которые в настоящее время находятся под угрозой. Еще один описанный в работе вид — P. luminosum. Этот очень распространенный вид легко узнаваем по своим почти светящимся желтым или оранжевым плодовым телам. Он приходится близким родственником столь же распространенному виду P. byssinum. Подробнее.

Ученые проанализировали данные более 175 000 взрослых канадцев, принявших участие в исследовании здоровья в Онтарио в 2009–2017 гг. Их наблюдали в течение длительного времени (медиана 11 лет), отслеживая частоту семи сердечно-сосудистых состояний, включая инфаркт, инсульт и сердечную недостаточность. Исследование было сосредоточено на восьми факторах, связанных с болезнями сердца: диета, сон, физическая активность, курение, индекс массы тела, уровень глюкозы в крови, липиды и артериальное давление. Результаты представили на ежегодной встрече Американской коллегии кардиологов. В целом у женщин было меньше негативных факторов риска и больше позитивных по сравнению с мужчинами. Однако у женщин с большим количеством негативных факторов риска вероятность сердечно-сосудистых событий повышалась значительно сильнее, чем у мужчин. Так, у женщин, отнесенных в группу людей со слабым здоровьем, риск сердечных заболеваний был почти в пять раз выше, чем у женщин с идеальным здоровьем, в то время как у мужчин со слабым здоровьем риск сердечных заболеваний был только в 2,5 раза выше, чем у мужчин с идеальным здоровьем. Подробнее. 

В ходе эмбрионального развития кишечник дрозофилы разделяется на камеры благодаря образованию сужений в определенных точках. Исследователи из Испании показали роль сигнального пути Wingless в этом процессе. Wingless активирует проникновение кальция в клетку, что приводит к изменению ее полярности, реорганизации цитоскелета и сокращению ткани. В результате и образуются отдельные камеры. Подробнее.

Интеллект ассоциирован с продолжительностью жизни, но у этой характеристики много составляющих. Какая именно обещает долголетие? Ученые из Германии и коллабораторы анализировали данные, полученные при анализе когнитивных функций 516 людей старшего возраста (от 70 до 105 лет) в рамках Berlin Aging Study. Участники проходили ряд тестов от четырех до 14 раз в течение жизни; на момент анализа они все уже умерли. Помимо интеллекта, оценивались еще и такие факторы, как здоровье зубов, уровень стресса и экономическое благополучие. Результаты опубликованы в журнале Psychological Science.

Тесты измеряли четыре аспекта когнитивных способностей: вербальная беглость (verbal fluency), скорость восприятия, речевые навыки (verbal knowledge) и эпизодическая память. Скорость восприятия оценивает способность человека быстро сравнивать, просматривать или характеризовать образы с помощью визуальных подсказок. Речевые навыки зависят от словарного запаса. Каждый аспект оценивали с помощью нескольких тестов. Так, в одном из тестов на вербальную беглость испытуемым предлагалось назвать как можно больше животных в течение 90 секунд.

Авторы работы смотрели, как меняются когнитивные навыки человека со временем, и пытались предсказать продолжительность его жизни. Оказалось, что только вербальная беглость была связана с долголетием. Пока неясно, почему. Исследователи предположили, что это сложный аспект интеллекта, который позволяет оценить сразу долговременную память, словарный запас, визуальную память и другие когнитивные навыки.

Долгое время считалось, что эпителиальные клетки неспособны общаться электрическими импульсами, однако двое ученых из Университета Массачусетса в Амхерсте доказали обратное. Они обнаружили, что клетки эпителия в культуре реагируют на точечные повреждения неким аналогом потенциала действия.

Исследователи выращивали эпителиальные клетки на чипе с микроэлектродами. На небольшом участке монослоя кратковременно фокусировали лазерный луч, чтобы повредить клетки, но не задеть металлический электрод, и измеряли электрические потенциалы на разном расстоянии от места повреждения. В результате ученые зарегистрировали изменения внеклеточного потенциала, которые сохранялись минимум 5 часов после повреждения (более длительные измерения, как пишут авторы, были невозможны по техническим причинам). Формой и амплитудой эти колебания потенциала напоминали пики электрической активности нейронов, но были более продолжительными — от 1 до 2 секунд. Выявленная активность прекращалась при обработке клеток ЭДТА или при ингибировании механочувствительных ионных каналов, что указывает на ключевую роль ионов кальция в таком обмене сигналами.

Авторы статьи убеждены, что их открытие может послужить для регенеративной медицины и разработки биосовместимых имплантатов. «Из этого могут вырасти носимые датчики, имплантируемые устройства и ускоренное заживление ран», — комментирует профессор Стив Граник с факультета наук о полимерах и инженерии. «Понимание этих криков, которыми обмениваются поврежденные клетки, открывает двери, о существовании которых мы даже не подозревали», — добавляет его коллега доктор Сун-Мин Ю.

Ученые из Австрии, Великобритании и Германии показали, что интенсивность болевых ощущений снижается, когда люди смотрят на сцены природы. На добровольцев воздействовали электрическими разрядами, одновременно им демонстрировали видеозаписи природы, интерьеров помещений или городских улиц. Их мозг визуализировали с помощью фМРТ. Участники, которым показывали природные сцены, оценивали разряды как менее болезненные, а фМРТ демонстрировала снижение активности областей мозга, отвечающих за восприятие боли. Эффект не был похож на плацебо, которое меняет эмоциональный ответ на боль, исследование подтвердило, что изменялся способ обработки мозгом ранних сенсорных сигналов боли. При этом видео было достаточно, контакта с природой не требовалось. Подробнее. 

Исследователи из Великобритании и США наблюдали за миграцией кумжи Salmo trutta (рыбы из семейства лососевых) в период нереста в двух ручьях Шотландии; на одном из них бобры построили плотины, на другом — нет. Авторы показали, что плотины не представляют собой непреодолимую преграду для рыбы, но только если уровень воды достаточно высок. Более крупная кумжа лучше справляется с преградами. С изменением климата и повышением риска засухи бобровые плотины могут стать проблемой для миграции рыбы. Подробнее.

Датские исследователи продемонстрировали, что неожиданное болевое воздействие воспринимается как более интенсивное. Они воздействовали на кожу руки добровольцев теплом или холодом, безопасными для человека, при этом у тех была возможность предсказать ощущение по звуковому сигналу. Один и тот же сигнал не всегда сопровождался одинаковым воздействием, в одни периоды времени неопределенность была выше, чем в другие. Время от времени экспериментаторы подавали одновременно тепло и холод на две контактные площадки, расположенные на близких участках кожи, что вызывало жгучую боль (этот феномен иногда называют «тепловая иллюзия гриля»). В условиях повышенной неопределенности это болевое воздействие воспринималось как более неприятное. Подробнее.

Мозг певчих птиц — амадин (zebra finch) — удивительно похож на человеческий, особенно базальные ганглии. К тому же эти птицы учатся петь, подражая родителям и другим окружающим птицам (люди учатся говорить так же). Исследователи из США записали песни 36 амадин разного возраста и продемонстрировали, что их громкость и высота менялись в старости. Анализ экспрессии генов мозга показал, что она значительно изменялась в области мозга, отвечающей за пение. При этом небольшое количество генов контролировало экспрессию остальных. Исследователи хотят посмотреть, можно ли замедлить старение, воздействуя на эти регуляторные гены. Подробнее. 

Чтобы превратить клетки кожи в нейроны, сначала нужно получить индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Но иногда в ходе репрограммирования клетки застревают в промежуточном состоянии. Исследователи из Массачусетского технологического института и коллабораторы научились получать нейроны напрямую из клеток кожи мышей. Ранее они уже проводили такие опыты, но прямое репрограммирование требовало комбинации из шести факторов транскрипции и двух других белков, стимулирующих пролиферацию клеток. Выход не превышал 1%. В новом исследовании число транскрипционных факторов снизилось до трех (NGN2, ISL1 и LHX3), их можно поместить в один вектор, и они успешно завершают конверсию. В другой вектор помещали гены, кодирующие p53DD и мутировавшую версию HRAS, активирующие пролиферацию. Это помогало получить из одной клетки кожи более десяти нейронов. Клетки, измененные таким образом, приживались в мозге мыши. Подробнее. 

Двое исследователей сообщили KFF Health News, что Национальные институты здравоохранения призвали исследователей удалить все ссылки на технологию мРНК-вакцин из заявок на гранты. Эта технология была использована в вакцинах против COVID-19 компаний Moderna Pfizer/BioNTech, ее создатели получили Нобелевскую премию. Сейчас разрабатываются не только мРНК-вакцины против возбудителей инфекционных заболеваний, но и мРНК-вакцины против рака.

Высокопоставленный сотрудник Национального института рака подтвердил, что исполняющий обязанности директора NIH Мэтью Мемоли разослал электронное письмо по всем подразделениям NIH с указанием сообщать обо всех грантах, контрактах или коллаборациях, связанных с вакцинами на основе мРНК, в офис министра здравоохранения и социальных служб Роберта Кеннеди-младшего и в Белый дом.

Такое же сообщение было разослано перед тем, как прекратилась грантовая поддержка исследований, посвященных желанию людей вакцинироваться или отказам от вакцинации. В нем говорилось, что NIH не заинтересован в изучении причин, по которым люди избегают вакцинации, или в изучении способов «повышения интереса и приверженности вакцинации». В частности, был отменен грант на исследование возможных офтальмологических осложнений после вакцинации против опоясывающего лишая. Как отмечает The Washington Post, это могло произойти из-за присутствия ключевых слов, таких как «вакцина» и «колебание» врачей (а не пациентов!), направляющих на вакцинацию людей, у которых вирусная инфекция ранее затронула глаза.

Исследователи проанализировали медицинские данные 3,5 млн детей, родившихся в Южной Корее с пороками сердца (72 205 детей) или без них. За состоянием здоровья детей и их матерей наблюдали в среднем 10 лет. Анализ показал, что у детей с врожденными пороками сердца риск развития рака на 66% выше, чем у детей без пороков сердца. Риск был более чем в два раза выше у новорожденных с дефектами, затрагивающими кровеносные сосуды или сердечные клапаны, и в два раза выше среди тех, у кого был сложный врожденный порок сердца. Результаты исследования опубликованы в журнале Circulation.

У матерей детей, рожденных с пороками сердца, риск развития рака в течение ближайших 10 лет был на 17% выше, чем у матерей детей без пороков сердца. При этом матери (19 310 женщин), имевшие в анамнезе онкологические заболевания, были исключены из анализа. Причина этого явления пока не установлена. Возможно, у этих женщин есть генетическая предрасположенность или мутации, которые одновременно влияют на пороки развития и рак. Еще одно возможное объяснение — это стресс. Он повышает риски рака, а рождение больного ребенка — это сильный стресс. Исследователи подчеркивают важность пожизненного наблюдения за здоровьем пациентов с врожденными пороками сердца. В то же время они отмечают, что может существовать неизвестный фактор, повлиявший на результаты.

Ученые из Финляндии проверили, можно ли снизить риск падений у женщин старшего возраста. В исследовании приняли участие 914 женщин; медиана их возраста составила 76,5 лет. Сначала авторы работы проверили физическую подготовку испытуемых. У женщин, регулярно принимавших четыре и более лекарства, были хуже результаты. Затем их разделили на две группы: половина упражнялась дважды в неделю, другая половина — нет. За их состоянием наблюдали около двух лет. Было зарегистрировано 1380 падений, из которых 739 привели к травмам, а 63 — к переломам. У женщин, принимавших много лекарств и регулярно упражнявшихся, риск падения был на 29% ниже, чем у женщин из контрольной группы, принимавших мало лекарств. Подробнее. 

И у людей, и у дрозофил ткани сердца возникают в двух отдельных областях эмбриона и изначально находятся далеко друг от друга. По мере развития их клетки перемещаются навстречу друг другу, в конечном итоге сливаясь и образуя трубчатую структуру, которая потом станет сердцем. Для развития здорового сердца эти клетки должны правильно выбрать себе партнера. Если процесс нарушается, то сердце будет иметь патологии. Развивающиеся клетки сердца имеют отростки, похожие на щупальца, называемые филоподиями, которые взаимодействуют с потенциальными партнерами. Ученые из Франции и Сингапура ранее идентифицировали белки, которые разделяют несоответствующие клетки, давая им еще один шанс найти подходящую пару. В новой работе они разработали и испытали модель, показывающую, как клетки могут самоорганизовываться, соблюдая баланс между энергией сцепления и эластичностью. Подробнее. 

По данным Американской академии дерматологии, пять или более серьезных солнечных ожогов в возрасте от 15 до 20 лет увеличивают риск развития меланомы на 80%, а риск развития других раков кожи — на 68%. Американские исследователи проанализировали результаты национального опросника для оценки осведомленности населения о факторах риска развития раков кожи. Большинство респондентов выразили умеренную обеспокоенность риском развития рака кожи. При этом 67,6% респондентов сообщили об отсутствии солнечных ожогов за последний год, а 30,3% имели от 1 до 5 солнечных ожогов. Кроме того, 6,4% получили солнечный ожог на фоне употребления алкоголя — известного фактора риска. Люди старше 40 лет имели более низкий риск солнечных ожогов, как и женщины. Женатые люди и люди, состоящие в отношениях, имели более высокий риск ожогов, в то время как разведенные или одинокие участники имели более низкий риск. Более высокий уровень образования был связан с более низким риском солнечных ожогов, но при этом высокий доход ассоциировался с более высоким риском. Подробнее. 

У бактерий, находящихся в контакте с микропластиком, чаще развивается устойчивость к антибиотикотерапии. Исследователи из США выращивали Escherichia coli в близком соседстве с микропластиком. Микропластик формировал поверхность, к которой прикреплялись бактерии, и которую они колонизировали. Прикрепившись к любой поверхности, бактерии создают биопленку. Биопленки на микропластике, по сравнению с другими поверхностями, такими как стекло, были намного прочнее и толще. Бактерии в их составе были устойчивыми к воздействию антибиотиков. Подробнее. 

С возрастом стволовые клетки в костном мозге естественным образом накапливают мутации. Появляются клоны (группы клеток крови, имеющие немного иную генетическую структуру), которые иногда могут давать начало клеткам лейкемии. Когда люди сдают кровь, стволовые клетки в костном мозге производят новые клетки крови, и этот стресс стимулирует отбор определенных клонов. Международная группа ученых проанализировала образцы крови, отобранные у более чем 200 частых доноров (людей, которые сдавали кровь три раза в год на протяжении 40 лет, в общей сложности более 120 раз) и спорадических контрольных доноров, которые сдавали кровь в общей сложности менее пяти раз. Образцы из обеих групп показали схожий уровень клонального разнообразия. Но тип мутаций отличался. Так, обе группы образцов содержали клоны с изменениями в гене DNMT3A, который мутирует у людей с лейкемией. Интересно, что изменения в этом гене, наблюдаемые у частых доноров, находились не в областях, характерных для рака. Клетки такими мутациями росли нормально в контрольных условиях и способствовали производству эритроцитов в условиях стресса, без превращения клеток в раковые. Однако нужно помнить, что размер выборки был довольно скромен, к тому же люди, которые сдают кровь, с большей вероятностью будут здоровыми. Подробнее. 

Сорокалетний мужчина из Австралии прожил 100 дней с титановым сердцем, пока не получил донорское. Он не был первым реципиентом сердца этой модели, но первый прожил с ним так долго и первый при этом покидал больницу. До него пять человек в США перенесли подобную операцию, но для них период, когда их жизнь поддерживал титановый насос, длился меньше месяца. Устройство называется BiVACOR, и оно призвано помочь человеку продержаться до того момента, как будет доступно донорское сердце. Однако уже ведутся дискуссии, не сделать ли это решение постоянным, ведь в мире до сих пор существует большая нехватка доноров.

BiVACOR был изобретен биомедицинским инженером Дэниелом Тиммсом, который основал компанию для его совершенствования и внедрения в клинику. Титановое сердце полностью заменяет собственное сердце человека и работает как насос непрерывного действия, в котором ротор на магнитном подвесе регулярными импульсами заставляет кровь двигаться. Провод, проложенный под кожей, соединяет устройство с внешним портативным контроллером, который днем ​​работает от батареек, а ночью может быть подключен к сети. BiVACOR имеет только одну подвижную часть и теоретически будет испытывать меньше проблем с механическим износом, чем другие помогающие сердцу устройства.

Многие биологические ткани характеризуются не только механической прочностью, но и способностью к регенерации. Синтетические гидрогели не могут обладать обоими свойствами — для повышения прочности приходится жертвовать возможностью самовосстановления материала. Однако ученые из Финляндии и Германии нашли способ обойти это ограничение и создали регенерирующий гидрогель.

За основу гидрогеля взяли концентрированный акриламид. Перед полимеризацией в него добавили нанолисты синтетического гекторита — разновидности силикатного глинистого минерала. Будучи встроенными в плотную гелевую структуру, они формируют стопки листов, способные сдвигаться относительно друг друга и формировать макроскопический монодомен при сдвиге.

Таким способом авторы статьи, опубликованной в Nature Materials, добились одновременно прочности гидрогеля и его способности к самовосстановлению. Материал обладает прочностью на растяжение до 4,2 мегапаскалей (Мпа) и модулем жесткости 50 МПа. При этом гидрогель характеризуется практически 100%-ной эффективностью самовосстановления при повреждении. Исследователи утверждают, что подход можно обобщить на другие полимеры и нанокомпоненты, чтобы создавать жесткие регенерирующие гидрогели. Они могут найти применение в таких областях, как конструирование мягких роботов, доставка лекарств, заживление ран или создание искусственной кожи.

Международная группа ученых использовала новый подход для оценки размеров и формы тела мегалодона, древней акулы, жившей в миоцене и плиоцене. Авторы основывались не только на размере зубов, но и на строении позвоночника. Они показали, что мегалодон напоминал по форме скорее не большую белую акулу, а лимонную (желтую) акулу с ее более вытянутым телом. Такая форма обеспечивает более плавное и энергетически эффективное перемещение в толще воды. Предполагается, что мегалодон имел длину 24,3 м и весил 94 тонны. При рождении его длина достигала 3,6–3,9 м. Вполне возможно, что детеныши мегалодонов уже вскоре после рождения могли охотиться на морских млекопитающих. Подробнее. 

Бананы очень быстро портятся. По некоторым оценкам, 50% всех выращенных бананов будут выброшены. Чтобы изменить это, компания Tropic обратилась к генной инженерии. Ученые выключили ген, кодирующий полифенолоксидазу, которая приводит к порче банана. Новый продукт остается свежим и желтым в течение 12 часов после снятия кожуры. Разрешение на продажу новых бананов было получено в таких странах, как Филиппины, Колумбия, Гондурас, США и Канада. Подробнее. 

Исследователи из США показали в опытах на мышах, что повреждение мышц, полученное в то время, когда животные обычно бодрствуют, заживает быстрее, чем полученное в другие периоды. Оказалось, что дело в циркадных часах. Секвенирование РНК единичных стволовых клеток мышц подтвердило, что время, когда было получено повреждение, влияет на воспалительный ответ и привлечение нейтрофилов. Циркадные часы стволовых клеток мышц также влияли на выработку кофермента НАД+, необходимого для выработки энергии в организме. У генетически модифицированных мышей с повышенной выработкой НАД+ в мышечных стволовых клетках мышцы регенерировали быстрее. Подробнее.

Британские ученые в течение многих лет записывали песни большой синицы (Parus major) в Оксфордшире, а затем анализировали их с помощью ИИ, который позволял идентифицировать отдельных особей по песне. Авторы выявили несколько интересных закономерностей. Так, птицы одного возраста, как правило, имеют более схожий репертуар. Когда птицы улетают или умирают, многие типы песен исчезают вместе с ними, и молодые птицы, которые их заменяют, могут ускорить внедрение новых типов песен. Птицы старшего возраста продолжают петь старые песни, которые все реже встречаются в популяции. В районах, где птицы всю жизнь остаются недалеко от места своего рождения, сохраняется более разнообразная и уникальная певческая культура. Птицы-иммигранты обычно перенимают местные песни, однако в целом они, как правило, знают больше песен. Подробнее. 

Исследователи из США изучили данные о питании и здоровье 200 000 человек, за которыми наблюдали в течение более 30 лет. Они обнаружили, что более высокое потребление растительных масел, особенно соевого, канолового и оливкового, было связано с более низкой общей смертностью, смертностью от рака и сердечно-сосудистых заболеваний, тогда как потребление сливочного масла было ассоциировано с повышенным риском общей смертности и смертности от рака. При моделировании замены сливочного масла на растительные в ежедневном рационе риск смерти снижался на 17%. Вероятно, дело в том, что сливочное масло богато насыщенными жирными кислотами, тогда как растительные масла содержат больше ненасыщенных жирных кислот. Подробнее.