Новый метод подкожной трансплантации островковых клеток протестировали на животных моделях диабета 1 типа

Исследователи из Новой Зеландии показали, что веганы в основном получают достаточно белка с пищей, но многие недополучают некоторые незаменимые аминокислоты. Веганство предполагает отказ от всех продуктов животного происхождения, и придерживающимся этого образа жизни людям нужно уделять особое внимание количеству нутриентов. При этом необходимо учитывать не только их содержание в пище, но и то, как они усваиваются. Исследование опубликовано в журнале PLOS One.

Авторы попросили 193 веганов в течение четырех дней вести подробный дневник питания. После этого ученые по данным Министерства сельского хозяйства США и новозеландской базы FoodFiles рассчитали потребление различных аминокислот. Анализ показал, что около трех четвертей участников удовлетворяли ежедневную потребность в общем белке. С учетом веса тела потребление всех незаменимых аминокислот также соответствовало нормам. Но если учесть усвояемость аминокислот, то только примерно половина получала достаточно лизина и лейцина. Обычно основными источниками белка и лизина были бобовые. Таким образом, удовлетворение общей суточной потребности в белке не обязательно означает удовлетворение потребности в незаменимых аминокислотах.

Один из подходов к созданию биоразлагаемого пластика — изготовление его из крахмала вместо продуктов нефтепереработки. Однако китайские ученые выяснили, что, как и обычный микропластик, его вариант на основе крахмала накапливается в организме мышей и вызывает проблемы со здоровьем.

Для опыта животных разделили на три группы — в каждой по пять самок мышей. Одной (контрольной) группе давали обычный корм, двум другим добавляли в рацион микропластик на основе крахмала в высокой или в низкой дозе — от 14 до 81 частицы в день. Количество авторы пересчитали на основе того, сколько микропластика может потреблять среднестатистический человек. После трех месяцев такой диеты у мышей оценивали метаболические функции, разнообразие кишечной микробиоты и состояние внутренних органов.

Оказалось, что частицы биоразлагаемого микропластика проникали в ткани печени, кишечника и яичников, где накапливались и вызывали микроструктурные повреждения. У мышей, подвергшихся воздействию «крахмального» микропластика, повышался уровень глюкозы в крови, а также нарушался липидный обмен. Это подтвердилось и на уровне экспрессии генов, связанных с метаболизмом глюкозы и липидов. Кроме того, после трех месяцев потребления микропластика у мышей менялся состав микробиоты кишечника — и авторы отмечают, что выявленный дисбаланс может влиять на циркадные ритмы животных.

Микроорганизмы доминируют в биосфере, но отследить их раннюю эволюцию проблематично из-за отсутствия окаменелостей. Однако древние отложения и горные породы могут указать на особенности метаболизма бактерий в тот или иной период. Авторы статьи в Science проанализировали их, чтобы составить карту эволюции аэробных микроорганизмов.

Кислородную катастрофу, которая случилась около 2,43–2,33 млрд лет назад из-за возникновения оксигенного фотосинтеза, исследователи называют ключевым поворотным моментом, преобразовавшим биосферу. Они выстроили связь между распространением аэробного метаболизма и временем накопления кислорода в атмосфере, а затем использовали эту связь для более точной датировки филогенетического древа бактерий, построенного на 1007 видах.

Биоинформатический анализ выявил 84 события перехода от анаэробного метаболизма к аэробному. Большинство произошло после кислородной катастрофы и было обусловлено горизонтальным переносом генов, связанных с дыханием и толерантностью к кислороду. Однако по крайней мере три перехода предшествовали этому событию. По полученным данным, самые первые аэробные бактерии появились в архее, на 900 миллионов лет раньше кислородной катастрофы. После нее аэробные линии эволюционно расходились намного быстрее, чем анаэробные, что подчеркивает влияние уровня атмосферного кислорода на эволюцию бактерий. Исследователи заключают: если аэробное дыхание возникло до повсеместной оксигенации атмосферы, оно могло способствовать эволюции оксигенного фотосинтеза у цианобактерий.

Дефицит кофактора молибдена (MoCD) — очень редкое аутосомно-рецессивное заболевание, которое проявляется в первые часы или дни жизни и часто бывает смертельным. Из-за недостатка кофактора молибдена не работают такие ферменты, как сульфитоксидаза, в результате накапливается токсичный сульфит и другие метаболиты, что приводит к необратимому повреждению мозга, эпилептическим припадкам и гибели в течение нескольких месяцев. Самый распространенный среди MoCD тип А встречается у одного ребенка из 200 000–500 000, однако считается, что случаев может быть больше. Раньше лечение было только симптоматическим, но международная группа ученых  подтвердила, что препарат фосденоптерин/rcPMP снижает риск гибели и защищает мозг от повреждения. rcPMP — это синтетическая форма циклического пираноптеринмонофосфата, прекурсора кофактора молибдена.

Из-за редкости заболевания тяжело провести полноценное клиническое исследование. Эффективность препарата была продемонстрирована на мышах еще в 2004 году, а первый пациент получил его в 2008-м. В новой работе подводится итог трех долговременных исследований, в которых состояние 14 пациентов, получавших фосденоптерин/rcPMP, сравнивали с 36 историческими контролями. Под действием препарата биомаркеры заболевания (S-сульфоцистеин и ксантин в моче) нормализовались. Через 12 месяцев в группе, получавшей препарат, 43% детей могли самостоятельно сидеть, 44% находились на амбулаторном лечении, 57% могли есть. Некоторые пациенты могли ходить. Лучше был исход у тех детей, которые начали получать препарат в течение первых 14 дней после рождения. Побочные эффекты были умеренными и не привели к прекращению терапии.

Фосденоптерин/rcPMP одобрен в США и Евросоюзе для лечения MoCD типа А. Он носит название NULIBRY, правами на него обладает Sentynyl Therapeutics, ранней разработкой терапии занималась компания Colbourne Pharmaceuticals, клинические испытание оплатила Origin Biosciences. Первый автор статьи Гюнтер Шварц — член консультативного совета первой компании и основатель второй. Еще два автора имеют конфликты интересов.

При диабете необходимо тщательно контролировать уровень глюкозы в крови. Однако это сложная задача — лишь около трети людей с диабетом 2 типа удается поддерживать данный показатель в безопасном диапазоне. Авторы статьи в The Lancet создали модель, предназначенную для подбора оптимальной стратегии лечения.

Модель, исходно обученная на данных ряда клинических испытаний, предсказывает эффективность основных классов противодиабетических препаратов для конкретного пациента, чтобы выбрать среди них оптимальный. Этих классов пять: ингибиторы дипептидилпептидазы-4 (DPP-4), агонисты рецепторов глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1R), ингибиторы натрий-глюкозного котранспортера-2 (SGLT2), сульфонилмочевина и тиазолидиндионы. Предсказание опирается на девять показателей: возраст, пол, давность постановки диагноза (сколько лет пациент уже живет с диабетом), индекс массы тела (ИМТ), исходный уровень гликированного гемоглобина (HbA1c) в крови, содержание липопротеинов высокой плотности, общего холестерина, аланинаминотрансферазы (АЛТ), а также скорость клубочковой фильтрации (eGFR). Все количественные признаки измеряются на момент начала лечения.

Исследователи убедились, что модель достаточно точно предсказывает, как тот или иной класс препаратов снизит уровень гликированного гемоглобина за 12 месяцев лечения. Валидацию проводили на жителях Англии, страдающих диабетом 2 типа. Оказалось, что лекарства, классифицированные моделью как «оптимальные», впоследствии снижали уровень гликированного гемоглобина в крови примерно на 5 ммоль/моль сильнее, чем «неоптимальные». Также ученые пришли к неутешительному выводу: в Великобритании только 18% пациентов с диабетом 2 типа получают наиболее эффективный для них препарат, снижающий уровень глюкозы.