Утренний кофе. Черепахи, танцующие за еду

Своевременный прием лекарств необходим в некоторых случаях, например, для подавления иммунитета после пересадки органа, лечения людей с туберкулезом и ВИЧ. Однако пациенты могут забыть принять препарат. Чтобы облегчить соблюдение расписания, ученые из Массачусетского технологического института придумали пилюлю, которая «сообщает» о том, что была проглочена.

Каждая пилюля содержит маленькую антенну из цинка, покрытую целлюлозой. Она компактно свернута и помещена внутрь пилюли вместе с лекарством. Сама капсула выполнена из желатина, покрытого целлюлозой и молибденом или вольфрамом, которые блокируют радиосигнал. После попадания в пищеварительный тракт покрытие растворяется, выпуская лекарство и антенну. Последняя получает сигнал из внешнего источника и с помощью небольшого чипа отсылает подтверждающий сигнал обратно. Обычно для этого требуется 10 минут.

Только чип не разлагается в пищеварительном тракте. Но его размер — 400 на 400 мкм, так что он выходит самостоятельно. Это коммерчески доступный компонент. Остальные компоненты распадаются в течение нескольких дней. В опытах на животных система успешно передавала сигнал из желудка на внешний приемник, который можно в будущем оформить как носимое устройство. Исследователи планируют в скором времени перейти к испытаниям на людях.

Авторы статьи в Science Advances восстановили древние геномы бетагерпесвирусов человека 6A и 6B (HHV-6A/B), используя ДНК из человеческих останков возрастом более 2000 лет. Оказалось, что эти вирусы были тесно связаны с человеком, по крайней мере, со времен железного века. HHV-6A/B отличаются от других вирусов необычной способностью внедрять свой генетический материал в хромосомы человека. Это позволяет вирусу оставаться неактивным в течение длительного времени и (в редких случаях) передаваться от родителей к детям. Сегодня около одного процента людей являются носителями этих унаследованных вирусных копий. Международная группа исследователей проанализировала почти 4000 образцов человеческих скелетов из захоронений по всей Европе, идентифицировала и реконструировала одиннадцать древних геномов герпесвирусов. Самый древний геном был получен от молодой девушки, жившей в Италии железного века (1100-600 гг. до н.э.). Вирусы HHV-6A и HHV-6B были обнаружены в средневековых останках из Англии, Бельгии и Эстонии, а HHV-6B — также в древних образцах из Италии и России. На основе полученных данных эволюцию вирусов теперь можно проследить на протяжении более 2500 лет по всей Европе. Один из двух вирусов, HHV-6A, по-видимому, со временем утратил способность интегрироваться в ДНК человека, что предполагает изменение его взаимодействия с человеческими организмами по мере совместной эволюции обоих вирусов. Подробнее. 

Авторы статьи в Nature Neuroscience поставили задачу определить, какие гены необходимы для правильного формирования клеток головного мозга. Используя технологию редактирования генов CRISPR, они по отдельности отключили почти 20 тыс. генов. В общей сложности они выявили 331 ген, имеющий важное значение для образования нейронов. Многие из этих генов до сих пор не были связаны с ранним развитием мозга. Среди наиболее значимых открытий — ген PEDS1, ответственный за нарушение нейроразвития. PEDS1 необходим для производства плазмалогенов, особого типа мембранных фосфолипидов, которых много в миелине. Скрининг с использованием CRISPR показал, что PEDS1 играет ключевую роль в формировании нервных клеток, а потеря этого гена приводит к уменьшению размера мозга. Подробнее.

Чтобы лучше понять, как грипп передается от человека к человеку, студентов с гриппом поместили в гостиничный номер со здоровыми добровольцами среднего возраста. Исследование проводилось на карантинном этаже отеля и включало пять участников с подтвержденной инфекцией вирусом гриппа и 11 здоровых добровольцев. Исследование проводилось в США в двух группах в течение 2023 и 2024 годов. Участники жили совместно в течение двух недель и следовали распорядку дня, разработанному для имитации реального социального взаимодействия. Он включал в себя беседы и физические упражнения. Инфицированные участники также пользовались общими предметами, такими как ручка, планшетный компьютер и микрофон, которые затем передавались по кругу. Несмотря на тесный контакт, ни один из здоровых участников не заразился. По-видимому, вероятность передачи гриппа снижается, если больные не кашляют. Другим важным фактором была вентиляция. Воздух в комнате постоянно перемешивался, поэтому небольшое количество вируса в воздухе разбавлялось. Возраст мог быть еще одним защитным фактором — люди среднего возраста, как правило, менее восприимчивы к гриппу, чем молодые люди. Отсутствие передачи инфекции, отмеченное в этом исследовании, дает ценные подсказки о том, как люди могут снизить риск заражения во время сезона гриппа. Так, портативные очистители воздуха, которые не только очищают воздух, но и перемешивают его, могут оказать большую помощь. Подробнее.

Результаты исследования, опубликованного в журнале BMJ Open, показали, что грудное вскармливание может снизить риск развития депрессии и тревожности у матерей в течение 10 лет после беременности. Авторы отслеживали состояние здоровья 168 женщин, рожающих во второй раз, которые первоначально участвовали в когортном исследовании ROLO. Женщины были отобраны на ранних сроках беременности, они и их дети проходили обследования через 3 и 6 месяцев, а также через 2, 5 и 10 лет после рождения, к тому времени средний возраст матерей составлял 42 года. Почти три четверти женщин (73%; 122) сообщили, что кормили грудью в какой-то момент. Более трети (37,5%; 63) сообщили, что суммарная продолжительность грудного вскармливания за всю жизнь составила не менее 12 месяцев. Около 22 (13%) женщин сообщили о депрессии/тревожности во время обследования через 10 лет, а еще 35 (21%) сообщили о депрессии или тревожности в любой момент времени. Анализ данных показал, что женщины, испытывавшие депрессию и тревожность через 10 лет после беременности, реже кормили грудью и имели более короткую продолжительность грудного вскармливания в течение всей жизни. Каждая неделя исключительно грудного вскармливания в течение всей жизни была связана с уменьшением вероятности возникновения депрессии и тревожности на 2% после учета других возможных факторов, включая потребление алкоголя. Подробнее  

Масштабный генетический анализ почти миллиона человек показал, что определенные участки ДНК со временем становятся все более нестабильными. Эти участки, состоящие из очень коротких повторов, имеют тенденцию удлиняться с возрастом. Наследственные генетические различия могут сильно влиять на скорость экспансии (расширения) повторов. В некоторых случаях расширение повторов ДНК было связано с серьезными заболеваниями, включая почечную недостаточность и заболевания печени. Оказалось, что расширение повторяющихся последовательностей встречается гораздо чаще, чем считалось ранее. Исследователи из США проанализировали данные полногеномного секвенирования 490 416 участников Британского биобанка и 414 830 участников исследовательской программы All of Us. Группа исследовала 356 131 вариабельный сайт повторов по всему геному человека. Авторы исследования выявили унаследованные генетические варианты, влияющие на скорость расширения повторов. Сильный генетический контроль этого расширения, при котором у некоторых людей повторы увеличиваются в четыре раза быстрее, чем у других, указывает на возможности терапевтического вмешательства. Подробнее. 

Бывает ли сложное социальное поведение обусловлено генетически? Авторы статьи в Nature Communications отвечают на этот вопрос утвердительно. Они выявили у медоносной пчелы (Apis mellifera) ген, который регулирует социальное поведение трутней и позволяет им просить пищу у рабочих пчел.

Трутни неспособны переваривать пыльцу, и чтобы получить необходимый белок, они вынуждены просить частично переваренную пищу у рабочих пчел. Исследуя генетику, лежащую в основе кооперативного поведения, ученые выявили транскрипционный фактор fruitless (fru), который специфично экспрессируется в нервной системе самцов. Нейроны, экспрессирующие fru, участвуют в обработке и интеграции сенсорной информации. 

Трофаллаксис, то есть обмен пищей, требует четкой последовательности социальных взаимодействий. Его инициирует трутень, который касается головы рабочей пчелы своими усиками и просит пищу. После этого он протягивает хоботок, чтобы рабочая пчела-кормилица дала ему обогащенный белками жидкий мед из своего медового зоба. Наблюдение за трутнями с мутацией, приводящей к потере функции fru, показало, что у них нарушалась правильная последовательность действий, кроме того, они реже приближались к рабочим пчелам за пищей. Таким образом, fruitless регулирует участие пчел в коллективном питании. 

Ежедневное потребление даже низких доз алкоголя — всего 9 г или около одной стандартной порции — связано с повышением риска развития рака ротовой полости (слизистой оболочки щек) на 59%, показали исследователи из Индии.

Рак ротовой полости является вторым по распространенности онкозаболеванием в Индии: ежегодно регистрируется 143 759 новых случаев и 79 979 смертей. Заболеваемость неуклонно растет, как и смертность. Исследователи сравнили 1803 человека с подтвержденным раком слизистой оболочки щеки и 1903 случайно выбранных контроля из пяти исследовательских центров в период с 2010 по 2021 год. Участники предоставляли информацию о продолжительности, частоте и типе потребляемого алкоголя (включая международно признанные или местные напитки), а также о продолжительности и типе употребления табака.

Частое употребление алкоголя было связано с повышенным риском развития рака слизистой оболочки щек, причем наибольший риск связан с напитками местного производства. Загрязнение напитков местного производства токсинами, такими как метанол и ацетальдегид, может объяснить более высокий риск (их изготовление практически не регулируется).

Одновременное употребление алкоголя и табака, в том числе жевательного, было связано с более чем четырехкратным увеличением риска. Исследователи поясняют, что этанол может увеличивать проницаемость внутренней оболочки рта и восприимчивость к другим канцерогенам, содержащимся в табачных изделиях.

Авторы статьи в Nature Conservation впервые за 20 лет обнаружили рыбок Moema claudiae из группы киллифиш, редкого сезонного вида из Боливии, который ранее считался вымершим. Первоначальная среда обитания вида была уничтожена и превращена в сельскохозяйственные угодья, а многолетние поиски не принесли результатов. В результате M. claudiae был классифицирован как находящийся под угрозой исчезновения, и широко распространено мнение, что он вымер. Но ученые обнаружили живую популяцию M. claudiae в небольшом временном пруду, расположенном в лесу, окруженном сельскохозяйственными угодьями. Помимо M. claudiae, исследователи выявили еще шесть видов сезонных киллифишей в той же среде обитания. Этот район расположен на уникальном экологическом перекрестке, где амазонские леса встречаются с саваннами Льянос-де-Мохос. Однако масштабная вырубка лесов и расширение полей быстро сокращают эти местообитания. Подробнее.  

Израильские ученые обнаружили, что снижение веса не всегда несет только пользу для здоровья, в некоторых случаях оно может негативно сказаться на состоянии мозга. Они изучили, как ожирение, вызванное диетой, и последующая потеря веса влияют на молодых мышей и на мышей среднего возраста. В обеих группах потеря веса восстановила контроль уровня глюкозы в крови, то есть ключевые метаболические улучшения происходили независимо от возраста. Однако у мышей среднего возраста потеря веса также привела к усилению воспаления в гипоталамусе — части мозга, отвечающей за регуляцию аппетита, потребления энергии и другие важные функции. Усиление воспаления в головном мозге было обнаружено на молекулярном уровне и с помощью визуализации микроглии. Воспалительная реакция продолжалась несколько недель, после чего постепенно снижалась. Хотя долгосрочные последствия этой реакции до сих пор неясны и могут даже играть роль в достижении метаболических улучшений, стойкое или плохо регулируемое воспаление в головном мозге связывают с проблемами с памятью и нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера. Подробнее.

Рецептурные стимулирующие препараты, такие как риталин и аддералл, широко используются для лечения синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), в том числе у детей. На протяжении десятилетий считалось, что эти препараты непосредственно влияют на области мозга, отвечающие за внимание. Ученые из США проанализировали данные функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) в состоянии покоя, полученные от 5795 детей в возрасте от 8 до 11 лет, которые принимали участие в исследовании развития когнитивных функций мозга у подростков. Они показали, что стимуляторы при СДВГ, по-видимому, действуют не столько за счет повышения концентрации внимания, сколько за счет активизации работы мозга. Препараты активировали системы вознаграждения и бдительности (alertness), помогая детям сохранять интерес к задачам, которых они обычно избегают. Препараты даже обращали вспять изменения в мозговой активности, связанные с недостатком сна. Подробнее. 

Авторы статьи в Journal of Investigative Dermatology установили, что уровень витамина С в коже тесно коррелирует с его уровнем в плазме крови. Увеличение потребления витамина С за счет продуктов, богатых этим витамином, приводит к повышению его концентрации как в крови, так и в коже. В исследовании приняли участие 24 здоровых добровольца из Новой Зеландии и Германии. Участники повышали уровень витамина С в плазме за счет ежедневного употребления двух киви SunGold (эквивалент 250 микрограммов витамина С), что повысило содержание витамина в коже. Это увеличение было связано с утолщением кожи (выработкой коллагена) и более активным обновлением верхнего слоя кожи. Киви SunGold был выбран из-за его стабильно высокого содержания витамина С. Однако исследователи ожидают аналогичных преимуществ от других продуктов, богатых витамином С, особенно свежих фруктов и овощей, таких как цитрусовые, ягоды, болгарский перец и брокколи. Подробнее.

Люди постоянно получают информацию из окружающей среды, включая визуальные подсказки и фоновые звуки. Со временем мозг учится связывать эти сигналы с тем, что обычно происходит дальше. Например, знакомый знак, звук или обстановка могут сигнализировать о том, приведет ли выбор к вознаграждению или к негативному результату. Этот процесс известен как ассоциативное обучение, в повседневной жизни оно помогает людям принимать более быстрые и зачастую лучшие решения. Однако исследователи из Италии и Великобритании показали, что у людей с компульсивными расстройствами, зависимостями или тревожными расстройствами эти усвоенные ассоциации могут стать чрезмерно сильными. Вместо того, чтобы служить полезными ориентирами, сигналы начинают доминировать в процессе принятия решений. Даже если знакомые сигналы начинают указывать на более рискованные или менее благоприятные исходы, этим людям часто трудно адаптироваться и избавиться от старых ассоциаций. На практике это означает, что мозг продолжает реагировать так, как будто все осталось прежним, даже когда ситуация явно изменилась. Это может помочь объяснить, почему определенные модели принятия решений так трудно изменить. Подробнее.