Выживание дрожжей в условиях Марса и другие новости недели

Онкология

1. Ученые из США обнаружили ранее неизвестный механизм, с помощью которого бактерии, обитающие внутри опухолей, способствуют устойчивости рака к лечению. Исследование, опубликованное в журнале Cancer Cell, показало, что внеклеточные бактерии, например, Fusobacterium nucleatum, располагаясь в опухолевых нишах колоректального рака и рака полости рта, нарушают контакты между опухолевыми эпителиальными клетками и переводят их в обратимое состояние покоя. «Спящее» состояние делает клетки невидимыми для иммунной системы и устойчивыми к действию химиотерапевтических препаратов, в частности, к 5-фторурацилу. Анализ данных пациентов подтвердил: в опухолях с высоким уровнем Fusobacterium была снижена экспрессия генов, отвечающих за иммунный ответ, а сами пациенты хуже реагировали на терапию.

Генная терапия

2. Недостаточность аденозиндеаминазы — наследственное заболевание, при котором нарушается работа иммунной системы. Без лечения болезнь часто приводит к летальному исходу. Международное исследование с медианой наблюдений в 7,5 лет подтвердило, что генная терапия с использованием лентивирусного вектора безопасна и эффектива. Выживаемость 62 пациентов из США и Великобритании составила 100%, 95% из них живут без необходимости в дополнительном лечении.

Молекулярная биология

3. Ученые обнаружили, что в рРНК и транскрибируемых спейсерах 45S часто встречаются специфичные мотивы, которые можно также найти в генах нервной системы. У человека эти мотивы обнаруживаются в 3430 генах, 1046 из них связаны с такими состояниями, как расстройства аутистического спектра (РАС) и шизофрения. У пациентов с РАС эти мотивы встречаются именно в тех генах, экспрессия которых снижена, и только в областях, ответственных за речь, слух и зрение. Анализ геномов мышей, плодовых мушек и червей показал, что эта геномная архитектура сохранялась на протяжении 600 миллионов лет эволюции, хотя конкретные последовательности мотивов уникальны для каждого вида.

4. В Nature Metabolism ученые описали новую роль метаболического гормона FGF21 (фактора роста фибробластов 21) как «гормона стресса», который связывает психическое состояние с физическим здоровьем. Исследование показало, что острый психосоциальный стресс по-разному меняет уровень FGF21 в крови: у здоровых людей его уровень снижается, а у пациентов с митохондриальными заболеваниями — увеличивается. Таким образом, FGF21 действует как гормональный «мост» между мозгом и метаболизмом: при стрессе он помогает организму справиться с возросшими энергетическими потребностями. Более того, его уровень отражает и долгосрочное благополучие: одиночество и стресс повышают содержание FGF21, а крепкие социальные связи и поддержка — снижают.

Подробнее — на PCR.NEWS

5. Ученые из Индии выяснили, как земные организмы могут выживать в суровых условиях Марса. Исследование на дрожжах Saccharomyces cerevisiae показало, что ключевую роль в защите от ударных волн и ядовитых перхлоратов играют особые клеточные структуры — рибонуклеопротеиновые конденсаты (P-тельца). Дрожжи, у которых было нарушено образование этих телец, оказались гораздо более уязвимы к «марсианскому» стрессу. Авторы предлагают использовать Р-тельца в качестве биомаркера для оценки состояния живых организмов во время космических миссий.

Реабилитация 

6. Итальянские ученые представили новый метод реабилитации после инсульта, который сочетает физическую реабилитацию с помощью роботов и неинвазивную стимуляцию мозга. Исследование на мышах показало, что в основе двигательных расстройств после инсульта лежит дефицит гамма-ритма в околоочаговых зонах коры, связанный с нарушением работы паравальбумин-положительных интернейронов. Комбинация физической реабилитации с транскраниальной стимуляцией переменным током восстановила двигательные функции конечности и нормализовала работу нейронов и мозговых ритмов мышей. 

Головной мозг

7. Исследование, опубликованное в Science Advances, выявило, что врожденная сенсоневральная тугоухость (СНТ) при отсутствии раннего доступа к языку (в том числе к жестовому) нарушает развитие функциональной асимметрии полушарий мозга у младенцев 3–9 месяцев. В отличие от сверстников, у которых с возрастом укрепляются связи в левом полушарии, младенцы с СНТ не проходят эту стадию. С увеличением степени тугоухости латерализация ослабевает еще сильнее. Полученные данные подчеркивают важность своевременного восстановления слуховой функции или введения жестового языка для развития мозга.

8. Гемисферэктомия — операция для лечения рефрактерной эпилепсии, при которой пораженные области головного мозга отделяют от здоровых, переводя их в неактивное состояние. Ученые задались вопросом, что при этом происходит с сознанием в изолированной части. Исследовав ЭЭГ, они заключили, что кора головного мозга, хирургически отключенная от остального мозга, в течение многих лет продолжает сохранять паттерны активности, идентичные глубокому сну, даже когда пациент бодрствует. В то время как здоровое полушарие бодрствует, изолированная кора, судя по всему, лишена сознания.

Эволюция человека

9. Коллектив ученых из разных стран заключил, что гоминиды (Australopithecus africanus, Paranthropus robustus, ранние Homo sp., Gigantopithecus blacki, Pongo sp., Homo neanderthalensis и Homo sapiens) подвергались воздействию свинца на протяжении последних двух миллионов лет, а не только со времен промышленной революции. Исследователи предполагают, что свинец мог напрямую влиять на эволюцию мозга: в органоидах человеческого мозга с «архаичным» вариантом гена NOVA1, который был у неандертальцев, свинец нарушал работу гена FOXP2, критически важного для развития речи. При этом органоиды с «современной» версией гена NOVA1, которая есть у Homo sapiens, были значительно более устойчивы к этому воздействию. Данные указывают на то, что воздействие свинца могло быть эволюционным фактором. Нарушая развитие речевых способностей у других видов, людям с современным вариантом NOVA1 он дал эволюционное преимущество.

Подробнее — на PCR.NEWS

Препараты

10. Ученые из Южной Кореи завершили исследование с участием более двух миллионов пациентов. Оно показало, что популярные препараты для лечения диабета 2 типа — ингибиторы натрий-глюкозного котранспортера 2-ого типа SGLT-2 — связаны со снижением риска развития аутоиммунных ревматических заболеваний на 11% по сравнению с другим классом препаратов, сульфонилмочевиной. Авторы подчеркивают, что, хотя противовоспалительный эффект выглядит многообещающе, назначение препарата необходимо тщательно взвешивать из-за повышенного риска развития генитальных инфекций.

11. Ученые из Германии обнаружили, что аутоиммунный полулунный гломерулонефрит можно эффективно лечить низкими дозами стероидов, что позволит избежать тяжелых побочных эффектов от стандартной высокодозной терапии. Исследование выявило специфическую группу провоспалительных нейтрофилов, которые являются основной причиной повреждения почек. Оказалось, что повторяющиеся низкие дозы глюкокортикостероидов блокируют дифференцировку нейтрофилов и выработку цитокинов. В биоптатах почек пациентов с полулунным гломерулонефритом были обнаружены аналогичные нейтрофилы в очагах воспаления. Их количество было особенно высоким на пике заболевания и снижалось после повторного применения низких доз глюкокортикоидов.

Рассеянный склероз

12. Ученые из США раскрыли одну из причин, почему женщины в три раза чаще болеют рассеянным склерозом, чем мужчины. Все дело в гене KDM6A, который находится в X-хромосоме и активнее работает у женщин. Исследования на мышах показали, что если выключить этот ген в клетках микроглии самок, то заболевание протекает значительно мягче. На самцов такая процедура почти не влияет. Этот же защитный эффект у самок удалось повторить с помощью метформина, который подавляет активность KDM6A. Открытие объясняет половые различия в рисках развития заболевания и указывает на потенциально новую стратегию терапии.

Подробнее — на PCR.NEWS

Регенерация тканей

13. Исследователи из США установили, что ключевым регулятором стволовых клеток у организмов, способных к активной регенерации, таких как пресноводная планария Schmidtea mediterranea, является кишечник. Несмотря на отсутствие прямого контакта, клетки кишечника регулируют пролиферацию, расположение и регенерацию стволовых клеток во время восстановления организма. При этом неожиданным открытием стало то, что другой тип клеток — тесно соседствующие со стволовыми клетками гекатонобласты — оказался для регенерации несущественным. Это открытие показывает, что способность к восстановлению обеспечивается не статичным микроокружением, а сложной и динамичной системой взаимодействий.

Грибки и алкоголь

14. Колонии дрожжевого грибка Candida albicans в кишечнике могут влиять на тягу к алкоголю. Исследование ученых из США на мышах показало, что чрезмерный рост грибка, вызванный диетой или употреблением алкоголя, провоцирует выработку воспалительной молекулы простагландина E2 (PGE2). Это вещество, попадая в мозг, изменяет сигналинг в полосатом теле — структуре, отвечающей за вознаграждение и формирование привычек. У мышей высокий уровень PGE2 снижал тягу к алкоголю. Эффект проявлялся при введении аналогов PGE2 и исчезал при блокировке рецепторов PGE2. У мышей, колонизированных грибком, сильнее была нарушена координация.