Connect with us

Наука

Пересадка искусственной части сетчатки вернула зрение макакам

Пересадка искусственной части сетчатки вернула зрение макакам

Published

on

Ученые надеются, что теперь подобную технологию можно испытать и для лечения людей

Пересадка искусственной части сетчатки вернула зрение макакам

© AP Photo/Wong Maye-E

ТАСС, 14 января. Нейрофизиологи вернули зрение макакам, пересадив им выращенный из стволовых клеток человека пигментный слой сетчатки. Ученые надеются, что подобная операция будет безопасной и для человека. Статью с описанием исследования опубликовал научный журнал Stem Cell Reports.

В глазах человека и остальных млекопитающих есть несколько типов нервных клеток. Часть из них передает в мозг электрические сигналы о попадающих в глаз частицах света, другие участвуют в передаче этих сигналов в центры зрения мозга, а также отвечают за поддержание жизнедеятельности рецепторов сетчатки. Если работа таких клеток нарушается, человек или другое животное может частично или полностью ослепнуть.

Ученые пытаются исправить подобные дефекты с помощью стволовых клеток, которые могут превращаться в "заготовки" клеток сетчатки, или генной терапии, "перепрограммируя" часть выживших клеток, чтобы они росли, превращались в рецепторы или выполняли другие функции. 

Пока неизвестно, насколько хорошо подобные "трансплантаты" и культуры клеток приживаются внутри глаз людей и животных и могут ли они выйти из-под контроля врачей и спровоцировать рак или другие опасные последствия. Из-за этого ученые пока не могут перейти к клиническим испытаниям подобных технологий на людях.

В ходе нового исследования доцент нью-йоркской Больницы Маунт-Синай Тимоти Бленкинсоп и его коллеги подтвердили безопасность подобной операции, в ходе которой в глаз пересаживают пигментный слой сетчатки, то есть ее наружную часть. Этот слой не участвует в восприятии окружающего мира, но играет важную роль в работе глаза в целом. Он обеспечивает рецепторы питательными веществами и защищает их от повреждений и световой перегрузки. 

Специалисты умеют выращивать аналоги пигментного слоя сетчатки с помощью полимерных пленок и "взрослых" стволовых клеток глаз человека. Подобные трансплантаты успешно проверили на кроликах и крысах, однако биологи не были уверены, что искусственный слой сетчатки сможет долго существовать внутри глаза пациента. Он может погибнуть по разным причинам: например, из-за атаки иммунных клеток.

Бленкинсоп и его коллеги вырастили несколько подобных трансплантатов сетчатки из стволовых клеток, извлеченных из глаз умерших людей. Ученые пересадили их в глаза девяти макак-крабоедов (Macaca fascicularis), сетчатку которых повредили специально для этого.

Оказалось, что искусственные аналоги пигментного слоя сетчатки нормально встроились в органы зрения обезьян. Ученые не нашли нарушений в работе органов зрения и поведении приматов, то есть можно сказать, что их зрение полностью восстановилось.

Биологи считают, что после их успеха "взрослые" стволовые клетки глаз и выращенных из них структур можно использовать для восстановления зрения человека. Ученые надеются, что уже в самое ближайшее время подобные эксперименты начнут проводить и на людях.

Наука

Периодические голодовки оказались неэффективными для избавления от жира на животе

Периодические голодовки оказались неэффективными для избавления от жира на животе

Published

on

Ученые планируют детально изучить молекулярные механизмы, защищающие отложения жира на животе от истощения. Их раскрытие поможет создать или подобрать лекарства и пищевые добавки, способствующие быстрому похудению, а также позволит точнее оценивать эффективность диет

ТАСС, 2 марта. Австралийские биологи проследили за действием периодических голодовок на организм мышей и обнаружили, что подобная диета неодинаковым образом влияет на разные скопления жировой ткани и почти не помогает избавиться от запасов жира на животе. Об этом во вторник сообщила пресс-служба Сиднейского университета со ссылкой на статью в журнале Cell Reports.

"Большинство людей считает, что все запасы жира в организме человека одинаковы, однако мы показали, что их положение внутри тела играет огромную роль. К примеру, жир на животе способен адаптироваться к периодическим голодовкам, что объясняет то, почему многие диеты почти не действуют на его запасы", — заявил научный сотрудник Сиднейского университета (Австралия) Марк Ларанс, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

В последние годы ученые и любители здоровых диет начали активно интересоваться тем, как периодическое голодание влияет на метаболизм и другие аспекты жизнедеятельности человека. В частности, опыты ученых на мышах и других животных показывают, что подобная манера приема пищи значительно снижает вероятность развития диабета и ожирения, а также потенциально продлевает им жизнь.

С другой стороны, многие медики и биологи пока не уверены в том, что подобная диета несет только плюсы. В частности, Национальный институт старения США и другие ведущие исследовательские организации мира не рекомендуют переходить на подобную диету, так как все ее эффекты, особенно для пожилых людей, пока еще не полностью изучены.

Ларанс и его коллеги по университету обнаружили, что периодические голодовки крайне неодинаковым образом влияют на разные скопления жира в организме животных и людей, наблюдая за тем, как переход на подобную диету влиял на состояние здоровья, метаболизм и размеры жировых отложений в организме нескольких специально откормленных мышей.

Как объясняют ученые, в организме всех млекопитающих существуют два типа жировой ткани — белый жир, запасающий энергию, и его бурый аналог, использующий питательные вещества для разогрева тела. Белый жир, в свою очередь, делится на два подтипа в зависимости от того, где находятся его отложения — подкожный жир и жир на животе.

Австралийских молекулярных биологов интересовало то, как периодические голодовки влияли на активность различных генов в клетках всех трех типов жира, а также то, какие белки вырабатывали эти тельца. Для ответа на этот вопрос ученые откормили грызунов, посадили их на диету и начали периодически забирать пробы клеток из этих трех областей тела по мере снижения веса животных.

Эти наблюдения неожиданно указали на то, что недостаток пищи совершенно по-разному влиял не только на клетки бурого и белого жира, но и на скопления последнего под кожей и на животе. Эти различия, в частности, выражались в том, что подкожный жир становился более тонким значительно быстрее, чем остальные типы жировых отложений.

Причиной этого, как показал анализ активности генов и белков во всех трех разновидностях жира, было то, что клетки жира на животе быстро приспособились к периодическому отсутствию пищи, включая в такие моменты времени определенный набор генов, который позволял им экономить энергию и защищал их содержимое от принудительного разложения. Этого не происходило ни в запасах бурого жира, ни в подкожной жировой клетчатке.

В ближайшее время Ларанс и его коллеги планируют детально изучить молекулярные механизмы, защищающие отложения жира на животе от истощения. Их раскрытие поможет ученым создать или подобрать лекарства и пищевые добавки, способствующие быстрому похудению, а также позволит точнее оценивать эффективность диет и возможных терапий от ожирения.

Continue Reading

Наука

Коровьи мышцы научились выращивать в пробирке. Пока это лучшее искусственное мясо

Коровьи мышцы научились выращивать в пробирке. Пока это лучшее искусственное мясо

Published

on

Они почти неотличимы от настоящей говядины как в сыром, так и в жареном виде

Коровьи мышцы научились выращивать в пробирке. Пока это лучшее искусственное мясо

© AP Photo/Andre Penne

ТАСС, 2 марта. Ученые придумали, как выращивать полноценные мышцы коров из культур стволовых клеток. Это может сделать производство искусственного мяса дешевле, а его вкус может стать более естественным. Описание исследования опубликовал научный журнал Science of Food.

Первые образцы искусственного мяса ученые создали в 2013 году, однако производить его в промышленных масштабах пока нерентабельно. Стоимость килограмма искусственного мяса до сих пор больше $1 тыс. Кроме того, большинство дегустаторов считают вкус синтетического мяса и продуктов на его основе непохожим на реальную говядину, свинину и другие сорта.

Дело, в частности, в том, что структура выращенного из стволовых клеток мяса далека от естественной. Кроме того, в синтезированных мышечных волокнах нет полного набора клеток, которые в реальных мышцах коров или свиней есть. Самые удачные "сорта" искусственного мяса по своей консистенции и свойствам похожи скорее на очень жидкий фарш, чем на реальные мышцы.

Японские биотехнологи во главе с профессором Токийского университета Сёдзи Такеути нашли простое решение для этой проблемы. Они создали аналог технологии по наращиванию и восстановлению мышц, которую разрабатывают специалисты по регенеративной медицине. Те пытаются воссоздать утерянные мускулы, выращивая тонкие слои мышечных волокон из стволовых клеток и особым образом укладывая их друг на друга.

Такеути и его коллеги предположили, что таким же образом можно растить и искусственное мясо. Чтобы проверить эту гипотезу, ученые подготовили каркасы из полимеров и гидрогеля, которые по своей структуре были похожи на основу мышечных волокон. Эти каркасы засеяли стволовыми клетками и попытались собрать из них аналог мускула коровы, стимулируя клетки электрическим током.

У них получилось собрать достаточно реалистично выглядящие куски мяса площадью примерно в 1 см2 и толщиной в несколько миллиметров. По окраске, структуре, прочности и другим свойствам синтезированное мясо было не отличить от настоящего, причем как в сыром, так и в жареном виде.

В искусственном мясе не было бактерий, что выгодно отличает его от реальной говядины, в которой микробы есть всегда, вне зависимости от строгости санитарных мер. Благодаря этому искусственное мясо будет храниться значительно дольше. Это может сделать его особенно привлекательным для потребителей, надеются ученые.

Continue Reading

Наука

Земле предсказали новую кислородную катастрофу. Но на этот раз с противоположным исходом

Земле предсказали новую кислородную катастрофу. Но на этот раз с противоположным исходом

Published

on

Через чуть более чем миллиард лет в атмосфере нашей планеты может почти не остаться кислорода. Это откатит планету к условиям, которые царили на Земле 2,45 млрд лет назад, когда произошла кислородная катастрофа

Земле предсказали новую кислородную катастрофу. Но на этот раз с противоположным исходом

© NOAA/NASA via AP

Моделирование климата Земли показывает, что более чем через миллиард лет количество кислорода в атмосфере нашей планеты уменьшится почти в 100 раз. В таких условиях смогут жить только примитивные бактерии, которые доминировали на Земле в архее, то есть от 4 до 2,5 млрд лет назад. Результаты моделирования опубликовал научный журнал Nature Geoscience.

Сейчас атмосфера Земли примерно на 78% состоит из азота, на 21% – из кислорода, около 1% занимает аргон и 0,04% – углекислый газ. Однако так было не всегда: изначально ее основу, по предположениям ученых, составляли углекислый газ, сероводород, метан и аммиак, кислорода же там было совсем немного. В этих условиях на нашей планете могли существовать только примитивные анаэробные бактерии – то есть те, которым для жизни не нужен кислород.

Все изменилось примерно 2–2,45 млрд назад. Тогда благодаря океаническим организмам в атмосферу стало попадать все больше кислорода. Этот газ был побочным продуктом фотосинтеза – процесса, в ходе которого из воды и углекислого газа живые существа получают необходимые для жизни углеводы.

В результате кислорода в атмосфере становилось все больше, из-за чего анаэробные бактерии стали массово вымирать. Это событие стало известно как кислородная катастрофа (в иностранной литературе его называют также Великим кислородным событием, Кислородной революцией и даже Кислородным холокостом). Именно благодаря этому событию на планете расцвета многоклеточная жизнь.

Однако прогнозы ученых показывают, что это не будет продолжаться вечно. Климатическая модель, которую создали Кадзуми Озаки из Университета Тохо и Крис Рейнхард из Технологического университета Джорджии, показывает, что чуть более чем через миллиард лет количество кислорода в атмосфере Земли снизится примерно до 1% от нынешнего.

Дело в том, что к тому моменту Солнце станет горячее, и будет выделять гораздо больше энергии, чем сейчас. Его лучи будут разрушать молекулы углекислого газа в атмосфере. В определенный момент – примерно 1,08 ± 0,14 млрд лет – его станет настолько мало, что его перестанет хватать для поддержки фотосинтеза на должном уровне.

В результате растения – главные источники кислорода на Земле – постепенно вымрут, в атмосфере станет примерно в 10 тыс. раз больше метана, а кислорода – в миллионы раз меньше. Озоновый слой, который состоит из молекул кислорода, тоже вскоре исчезнет. Из-за этого Земля будет практически беззащитна перед ультрафиолетовым излучением Солнца, и постепенно большая часть живых существ вымрет сперва на суше, а потом и в океане.

В результате из живых существ на Земле могут остаться только анаэробные бактерии, и жизнь на нашей планете откатится к тем же условиям, что и более 2,5 млрд лет назад.

Continue Reading
Advertisement

Последние новости

Россельхознадзор ограничил импорт некоторой продукции из Чехии Россельхознадзор ограничил импорт некоторой продукции из Чехии
Экономика46 минут ago

Россельхознадзор ограничил импорт некоторой продукции из Чехии

Прага © fotolia.com/ sborisov Читать 1prime.ru в МОСКВА, 3 мар — ПРАЙМ. Россельхознадзор с 3 марта ограничивает ввоз в Россию птицеводческой продукции из ряда...

Общество1 час ago

Осужденный по делу «Нового величия» Костыленков пожаловался в ЕСПЧ на избиения и пытки молотком

Осужденный по делу «Нового величия» Руслан Костыленков отправил в Европейский суд по правам человека (ЕСПЧ) заявление о пытках во время...

Журналист Иван Голунов опубликовал видео своего задержания с камер наблюдения Журналист Иван Голунов опубликовал видео своего задержания с камер наблюдения
Общество1 час ago

Журналист Иван Голунов опубликовал видео своего задержания с камер наблюдения

Журналист Иван Голунов опубликовал в ютубе видео своего задержания в июне 2019 года по делу о сбыте наркотиков, снятое на...

Общество1 час ago

Силовики задержали еще одного сотрудника ярославской ИК‑1 по делу о пытках

«Общественный вердикт» сообщил о задержании третьего подозреваемого по новому делу о пытках в ярославской колонии №1 Игоря Камиронова. Об этом...

Общество1 час ago

«Скопинский маньяк» Виктор Мохов после 17 лет заключения вышел на свободу из саратовской колонии

На свободу из исправительной колонии №4 в Саратовской области вышел Виктор Мохов, известный как «скопинский маньяк», после почти 17 лет...

Выработка электроэнергии в России в феврале выросла на 3,3% Выработка электроэнергии в России в феврале выросла на 3,3%
Экономика2 часа ago

Выработка электроэнергии в России в феврале выросла на 3,3%

» Троицкая ГРЭС в Челябинской области © РИА Новости. Александр Кондратюк Читать 1prime.ru в МОСКВА, 3 мар — ПРАЙМ. Выработка электроэнергии...

Индекс деловой активности в еврозоне в феврале вырос до 48,8 пункта Индекс деловой активности в еврозоне в феврале вырос до 48,8 пункта
Экономика2 часа ago

Индекс деловой активности в еврозоне в феврале вырос до 48,8 пункта

!Флаги с символикой Евросоюза у здания Еврокомиссии © РИА Новости. Алексей Витвицкий Читать 1prime.ru в МОСКВА, 3 мар — ПРАЙМ. Композитный...

Министерство финансов в марте увеличит покупки валюты почти в три раза Министерство финансов в марте увеличит покупки валюты почти в три раза
Экономика2 часа ago

Министерство финансов в марте увеличит покупки валюты почти в три раза

Билеты Банка России номиналом 5000 рублей © РИА Новости. Владимир Трефилов Читать 1prime.ru в МОСКВА, 3 мар — ПРАЙМ. Объем покупки...

Умер спортивный комментатор Юрий Розанов Умер спортивный комментатор Юрий Розанов
Общество2 часа ago

Умер спортивный комментатор Юрий Розанов

После продолжительной болезни умер известный спортивный комментатор Юрий Розанов. Ему было 59 лет. О смерти журналиста сообщил его коллега комментатор...

Умер спортивный комментатор Юрий Розанов Умер спортивный комментатор Юрий Розанов
Общество2 часа ago

Умер спортивный комментатор Юрий Розанов

После продолжительной болезни умер известный спортивный комментатор Юрий Розанов. Ему было 59 лет. О смерти журналиста сообщил его коллега комментатор...

Популярное