Коротко

У всех млекопитающих, включая человека, значительная часть потребляемых калорий расходуется на поддержание температуры тела. Если температура окружающей среды падает, на это требуется все больше «топлива». Соответственно, млекопитающие больше едят на холоде. Терморегуляция и питание тесно связаны, но нейронные связи, задействованные в этих процессах, неизвестны.

Американские исследователи изучали эти процессы на мышах, которые при температуре 4 °C едят в два раза больше, чем при комнатной температуре. Замерзшие мыши обычно сидят в одном углу, вероятно, чтобы сохранить энергию, и выходят только в поисках пищи. Скрининг головного мозга позволил выявить нейроны, активные при таком виде питания, но не при питании в теплой комнате. Эти нейроны располагаются в мечевидном ядре таламуса. Нейронные проекции из мечевидного ядра взаимодействуют с центром вознаграждения мозга — прилежащим ядром. Принудительная активация этих проекций привела к тому, что мыши ели больше. Исследователи пока не знают, что детектируют нейроны мечевидного ядра при активации. Возможно, они реагируют на глюкозу или жирные кислоты. Идентифицировать эти факторы — следующий этап исследования.

Ученые из ИБХ им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, МФТИ и других научных центров исследовали нейротоксин яда бразильского странствующего паука Phoneutria nigriventer. Яд P. nigriventer содержит по меньшей мере пять фракций (PhTx1 — PhTx5), включающих нейротоксические пептиды. Укус паука вызывает боль, головокружение, озноб и лихорадку, повышает артериальное давление и частоту пульса; задокументированы летальные исходы. Кроме того, пострадавшие сообщали о сильной продолжительной эрекции, и некоторые компоненты яда рассматриваются как перспективные препараты от эректильной дисфункции.

Другие компоненты ослабляют болевые сигналы. Так, нейротоксин Phα1β, или PnTx3–6 (шестой пептид из третьей фракции яда), в экспериментах на животных уменьшал как острую, так и хроническую боль. Авторы работы создали эффективную систему бактериальной экспрессии Phα1β. Он воздействует в том числе на катионный канал TRPA1, вовлеченный в переход от острой боли к хронической, восприятие низких температур, химических раздражителей и медиаторов воспаления.

«При исследовании действия токсина Phα1β на TRPA1 мы обнаружили, что токсин не ингибирует канал, а напротив, активирует его, усиливая ионные токи. Очевидно, что усиление ионных токов не сочетается с блокадой поры. На первый взгляд активация канала TRPA1 не соответствует обезболивающему эффекту, наблюдаемому в опытах на животных. Мы предполагаем, что задействован более сложный механизм. Вероятно, усиленная активация каналов TRPA1 в присутствии токсина Phα1β приводит к уменьшению активности нейронов, что, в свою очередь, уменьшает ответ на внешний стимул, вызывающий болевые ощущения, и приводит к снижению воспалительных реакций», — говорит Захар Шенкарёв, профессор кафедры физико-химической биологии и биотехнологии МФТИ, заведующий лабораторией структурной биологии ионных каналов ИБХ РАН (цитата по пресс-релизу МФТИ).

Две дозы вакцины от коронавирусной инфекции можно ввести в одну руку или в разные руки. Есть ли разница? Немецкие ученые показали, что есть. Оказывается, что два укола в одну руку вызывают более сильный иммунный ответ, чем два укола в разные руки.

В исследовании приняли участие 303 человека, ранее не болевших COVID-19 и получивших вакцину BNT162b2 от Pfizer/BioNTech. Примерно половине участников две дозы вводили в одну руку, половине — в разные, а через 12–22 дня смотрели на иммунную реакцию. Уровень антител не отличался, однако нейтрализующая активность была значительно сильнее в первой группе. Также значительно отличался уровень CD8+ T-клеток. Эти клетки обнаружили у 67% людей, получивших две дозы вакцины в одну руку, и у 43% людей, получивших вакцину в разные руки. Авторы делают вывод, что введение двух доз вакцины в одну и ту же руку может лучше защитить человека от инфекции, однако возможных объяснений этому феномену не дают.

Аллогенная трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) используется для лечения многих видов рака крови и других болезней системы кроветворения, в том числе у детей. Недавнее исследование показало, что разнообразие микробиоты коррелирует с лучшей выживаемостью пациента после пересадки.

Ранее эта связь изучалась у взрослых, теперь же в исследование включили 90 детей, подвергавшихся аллотрансплантации ГСК. Исследователи проанализировали образцы кала, определив профиль кишечной микробиоты при помощи секвенирования 16S рРНК. Затем пациентов разделили на группы с высоким и низким уровнем разнообразия микробиома до и после пересадки. Оказалось, что при большем разнообразии микробиоты до трансплантации общая выживаемость была выше, а также снижалась частота случаев реакции «трансплантат против хозяина».

Полученные результаты важно учитывать в клинической практике, поскольку такие факторы, как изменение диеты и предтрансплантационное лечение антибиотиками и химиотерапией, могут снизить разнообразие микробиоты кишечника и повлиять на исход трансплантации.

Согласно сообщению, опубликованному в журнале Emerging Infectious Diseases Центра по контролю и профилактике заболеваний США, число случаев проказы (болезни Хансена) у людей, родившихся в Соединенных Штатах, снизилось с 1983 года до 2000-х, однако за последнее десятилетие снова увеличилось более чем вдвое. Из 159 новых случаев, зарегистрированных в 2020 году, примерно пятая часть приходится на Флориду. Проказа — заболевание с низкой инфекционностью и в настоящее время относится к излечимым, тем не менее рост числа случаев настораживает.

В публикации описан случай проказы у 54-летнего специалиста по ландшафтному дизайну, который в 2022 году обратился в дерматологическую клинику в Центральной Флориде по поводу прогрессирующей эритематозной сыпи. Пациент отрицал внутренние или зарубежные поездки, контакты с броненосцами (эти животные могут быть передавать человеку Mycobacterium leprae), контакты с иммигрантами из стран, эндемичных по проказе, или людьми, имеющими этот диагноз. Ему назначили терапию дапсоном, рифампицином и клофазимином. По мнению авторов, этот случай подтверждает предположение, что Центральная Флорида становится регионом, эндемичным по проказе.

Эксперты рекомендуют жителям юга США избегать контактов с броненосцами, а клиницистам — обращать внимание на такие симптомы, как обесцвеченные, красноватые или потерявшие чувствительность участки кожи.

Ученые из Университета Британской Колумбии предложили использовать для биоимаджинга электромагнитное излучение в терагерцевом диапазоне, который лежит между радиоволнами и видимым спектром. Его частоты соответствуют многим ключевым вращательным и колебательным состояниям биомолекул, а энергии фотонов значительно ниже типичных энергий ионизации клеток. Все это делает терагерцевое излучение перспективным для характеризации биологических молекул, однако есть и существенные трудности — такие волны тяжело сфокусировать на объектах размером с клетку.

Новый подход к фокусировке повысил пространственное разрешение такой спектроскопии в 20 раз, открывая новые возможности для имаджинга при помощи терагерцевых волн. Авторы работы рассчитывают, что предложенный ими метод найдет применение в медицинской диагностике. В частности, дальнейшие исследования они планируют посвятить злокачественной трансформации клеток.

У людей, принимающих ингибиторы протонной помпы в связи с кислотным рефлюксом в течение 4,5 лет и дольше, выше риск развития деменции, показали американские исследователи. Результаты работы опубликованы в журнале Neurology. Ранее уже исследовали связь долговременного использования ингибиторов протонной помпы и риска инсульта, переломов и хронической болезни почек. В новом исследовании приняли участие 5712 человек 45 лет и старше, у которых деменции изначально не было. Среди них 1490 человек (26%) принимали ингибиторы протонной помпы. Всех участников разделили на четыре группы: не принимающие исследуемые препараты, принимающие их до 2,8 лет, принимающие от 2,8 до 4,4 лет, а также принимающие дольше 4,4 лет. Информацию о приеме препаратов собирали раз в год. Медиана времени наблюдения за здоровьем участников составляла 5,5 лет. За это время у 585 человек (10%) развилась деменция.

Среди 4222 человек, не принимавших препараты, деменция развилась у 415 человек, что соответствует 19 случаям на 1000 человеко-лет. Среди 497 участников, которые принимали препараты дольше 4,4 лет, деменцию диагностировали у 58, то есть 24 случая на 1000 человеко-лет. При учете других факторов авторы показали, что у людей, принимающих ингибиторы долгое время, риск развития деменции выше на 33%. Исследователи подчеркивают, что нужно больше данных, чтобы подтвердить связь. Также у работы были ограничения. Например, неясно, принимали ли участники препараты все время между опросами или прерывались, а также использовали ли они дополнительно препараты, продающиеся без рецепта.

У некоторых курильщиков рак легких развивается в молодом возрасте, но другие доживают до старости без онкопатологий дыхательной системы. Испанские исследователи показали, что эти две группы отличаются на генетическом уровне. С помощью полноэкзомного секвенирования и машинного обучения они проанализировали генетические профили двух групп заядлых курильщиков: у одних аденокарцинома легкого развилась в раннем возрасте, у других не развилась и в пожилом. (Средний возраст первой и второй группы — 50,2 и 78,4 года соответственно, среднее потребление табака — 38,1 и 59,1 пачек в год.) После этого выбрали варианты в кодирующих участках, значительно отличающиеся между первой и второй группой, и гены, обогащенные такими вариантами.

Среди отобранных генов были онкогены, опухолевые супрессоры, а также гены, отвечающие за репарацию ДНК, поддержание стабильности генома, презентацию антигенов, регуляцию пролиферации, миграции, апоптоза и путей воспаления. Наиболее значимые варианты находились в гене ADAMTS7 у рано заболевших, в гене TMEM191B — у здоровых курильщиков. Наибольшее количество значимых вариантов содержали HLA-A и ADAMTS7 в первой группе, PLIN42 – во второй. Лучшая из моделей, обученная на этих данных, при предсказании фенотипа в валидационной когорте показала точность 72% и AUC-ROC 87,4%. Таким образом, предложенная стратегия может помочь оценить опасность курения для конкретного индивида.

Биотехнологическая компания Pacific Biosciences of California, Inc. (PacBio) объявила о заключении сделки по приобретению Apton Biosystems, Inc. — компании, разрабатывающей высокопроизводительный секвенатор с применением последних достижений химии, оптики и обработки изображений. PacBio намерена интегрировать в этот инструмент свою технологию секвенирования через связывание (Sequencing by Binding, SBB), чтобы совместными усилиями создать специализированный высокопроизводительный секвенатор, работающий с короткими прочтениями. (О своих планах, связанных с технологией SBB, представители PacBio рассказывали в январе 2023 года на  41-й конференции J.P. Morgan Healthcare. См. также выступление Владимира Зубова на Дне ДНК-2022.)

Соглашение предусматривает предварительную выплату в размере около 85 млн долларов в рамках сделки по покупке всех акций, включающей примерно 6,3 млн акций PacBio, а также дополнительные 25 млн, которые будут выплачены по достижении определенного уровня дохода от продаж нового секвенатора.

В связи со сделкой PacBio опубликовала презентацию, доступную к просмотру на сайте компании.

Микропластик — мелкие (обычно менее 5 мм) частицы пластика — находили не только в стуле человека, но и в легких и плаценте. Однако до сих пор не было данных о микропластике в полностью закрытых органах. Исследователи из Китая собрали образцы ткани сердца у 15 человек, перенесших кардиохирургическую операцию, у семи человек — образцы крови до и после операции. Образцы проанализировали с помощью прямой лазерной визуализации в инфракрасном диапазоне и сканирующей электронной микроскопии. В тканях идентифицировали частицы размером 20–500 мкм из девяти типов пластика, включая полиэтилентерефталат, поливинилхлорид и полиметилметакрилат. Все образцы крови, в том числе дооперационные, также содержали частицы пластика. Кроме того, наличие частиц полиметилметакрилата в ушке левого предсердия, эпикардиальной и перикардиальной жировой ткани нельзя объяснить случайным воздействием во время операции. Следовательно, микропластик может накапливаться в тканях на протяжении жизни человека.