Как бактерии защищают от радиации и фриссоны у людей. Главное на QWERTY №147
[музыка] Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал QWERTY. Меня зовут Владимир. Сегодня понедельник, и это выпуск самых интересных новостей науки предыдущей недели.
И в этом ролике: Почему не все нейроны восстанавливаются и какие еще есть способы запустить их регенерацию? Как бактерии могут защищать от радиации? Что происходит в мозге, когда у вас бегут мурашки от музыки? И зачем муравьи лижут свое брюшко? Все подробности по ссылкам в описании.
Ну, а лучшая новость предыдущего выпуска - про то, что ученые открыли новый тип иммунных клеток, которые свою деятельность направляют на регенерацию нейронов, а точнее - на появление у них новых аксонов, которые обычно при повреждениях центральной нервной системы не регенерируют.
Чел, по подсказке, чтобы узнать больше подробностей, вкратце ученые обнаружили подтип клеток, обладающих характеристиками незрелых нейтрофилов и выделяющих особые факторы роста, которые позволяют клеткам центральной нервной системы регенерировать.
Это важно, потому что без аксонов нейроны - основные обработчики информации - просто не имеют связи между собой. Мозг не может передать ногам и рукам приказ. Кстати, нервы, которые у нас постоянно заканчиваются или измотаны, это пучки аксонов, завернутые как кабели, с жировой подобной изоляцией и снабженные кровеносными сосудами.
И вот тут важно сказать, что регенерация аксонов в целом у нас имеется, но только если мы говорим про периферическую нервную систему. Пересеченные аксонны могут начать ветвиться, и это называется спрудинг. А если говорить про центральную нервную систему - мозг, то эти провода сами не отрастают. Точнее, регенерируют в минимальной степени, и явно не у высших взрослых млекопитающих. Это наблюдается у низших млекопитающих и у детей.
Справедливости ради, работа из прошлого ролика не единственная, которая заслуживает внимание. Одна из потенциальных возможностей регенерации в том, чтобы помочь белку HDAC-75 выходить из ядра нейронов при их повреждении. Этот белок запускает работу ряда генов, которые усиливают регенерацию, но только в том случае, если он выходит из ядра нейронов после травмы. Тогда этот белок активирует каскадную реакцию, запускающую процесс отрастания аксонов в периферической нервной системе.
Этот белок выходит из ядер нейронов, а в центральной - почему-то нет. И да, это исследование 2013 года, и с тех пор упоминания о нем я особо не встречал. В апреле этого года обсуждался ген LIN28, который назвали главным регулятором регенерации нейронов ЦНС. Он управляет стволовыми клетками.
После искусственного усиления экспрессии этого гена, выше регене способствовало акционный спинномозге на 3 миллиметра от зоны повреждения, а зрительный нерв восстановили полностью. Тут основной вопрос - как усиливать экспрессию этого гена у людей? Мышам, например, вводили вирусный вектор, и над безопасностью этого метода еще предстоит поработать.
А в прошлый четверг в Nature Communications вышла еще одна статья на тему регенерации нейронов. И этот раз как раз обратили внимание на то, что незрелые нейроны умеют неплохо восстанавливаться даже в ЦНС с возрастом. Правда, они забывают, как это делать.
Что же меняется? Оказывается, в молодых нейронах много белка протрудина, который в сложившейся ЦНС не сыщешь, а в периферической его гораздо меньше. Он наделяет клетки способностью противостоять физическим повреждениям. Ученые поместили в чашку Петри нейроны крысиных зрительных нервов: одни обычные, а в других была увеличена выработка протрудина.
А затем мы перерезали аксонны. Обычные нейроны восстанавливали аксонны не очень хорошо, то есть как обычно, а вот с протрудином нам дело пошло гораздо лучше. На живых крысах эксперимент показал, что протрудин также стимулирует появление большего количества здоровых клеток в поврежденном глазном нерве, но только саму функцию зрительного нерва в этом исследовании не проверили, а это можно было бы сделать, то усыпление крыс, кстати, невиновно запрограммировано на усиленную выработку протрудина и жили на один день дольше обычных вне тела.
Почему природа распорядилась выключить такое важное производство в зрелом возрасте - непонятно, но понятно, что существуют способы хакнуть наше тело. Вот только они все требуют доработки напильником, и не исключено, что все они когда-нибудь сработают. То ждать придется, возможно, даже более 7 лет.
Так, а теперь мега важная новость про мурашки или гусиную кожу, которая появляется у некоторых людей при прослушивании потрясающей музыки. Мне вот, например, достаточно включить второе соло из Comfortably Numb. А последний раз это со мной произошло на недавнем концерте группы "Сколот" в Казани под песню "Сквозь туманы". В югу там есть нечто вроде восточной интерлюдии.
[музыка] А по-научному это явление называется "фриз". Он и переводится как "эстетический холодок". Фризы зависят от работы системы вознаграждения в нашем мозге. Музыка приносит удовольствие, начинает вырабатываться дофамин в разных отделах мозга, и вот уже можно щупать пупырышки на своих руках или ногах.
И вот этот самый процесс решили запечатлеть с помощью электроэнцефалографии - тех самых электродов, которые крепят к голове. До этого подопытные были помещены в разного рода томографы, что не способствует удовольствию, по крайней мере, у большей части населения.
В опытах принимали участие те люди, которые способны испытывать мурашки от прослушивания музыки. Да-да, не все на это способны, примерно треть людей сейчас не понимают, о чём вообще идёт речь. Напишите, пожалуйста, случался ли с вами фриз, или при каких обстоятельствах.
Если до добровольцам с электродами на головах включали отрывки из их любимых композиций в течение 15 минут, они нажимали кнопки при появлении мурашек, а в это время постоянно писалось ЭЭГ.
Анализ данных показал, что у людей в центральной правой префронтальной и других областях мозга появлялись низкочастотные сигналы во время приятных моментов, а эти моменты длились в среднем по 9 секунд. Эти регионы работают вместе, чтобы интерпретировать музыку, предвкушение момента, и стройная работа участков коры мозга запускает физиологический ответ - приятный холодок.
В общем, островковая кора, добавочная моторная кора и орбитофронтальная извилина, то есть те зоны, которые связаны с работой дофаминовой системы и возникновения эмоций, задействованы во время фризов. Не понятно одно: зачем? Ведь каких-то биологических благ прослушивание музыки для нас не несет. Зачем же мозгу вознаграждать нас за это? Это не жирной или сладкой пище, не дружбе и не секс, то что важно для биологического вида.
Обидно то, что музыкальные сэмплы из этой работы не выложили в открытый доступ. Но вот примеры нескольких композиций, которые обычно используются при таких исследованиях. [музыка] [музыка]
Ученые обнаружили, что бактерии могут защищать от радиации. В следующих выпусках "Фоллаута" в виде сценария, конечно, случаться было бы неплохо. Кроме классических химических препаратов "Антирадин" и "Родекс", использовать что-то вроде "букета" от йогурта. Радиоактивное облучение, полученное во время противораковой терапии, случайным образом где-нибудь в армии или в пустоши, вредит внутренним органам и приводит к серьезным заболеваниям и смерти.
Ученые обнаружили, что как минимум два вида бактерий в кишечнике мышей значительно повысили сопротивляемость к интенсивному облучению. Они выживали и даже жили нормально при дозах до 9 грей. Это 900 рад. Присутствие этих бактерий приводило к уменьшению вреда костному мозгу, ослабляло проблемы с ЖКТ и сокращало повреждение в ДНК, а также запускало повышенное производство триптофана и пропионата, и некоторых жирных кислот.
Эти вещества, триптофан и пропионат, можно и в аптеке купить, но исследования, показывающие, что они сами по себе защищают от радиации, не было. Хотя сейчас ученые показали, что они действительно обладают самостоятельной ролью в вопросе выживаемости мышей. Клетки крови и ЖКТ обновляются чаще остальных в организме, поэтому они самые уязвимые к воздействию радиации.
Так что после противораковой терапии умереть можно от проблем с кроветворением или ЖКТ. А с другой стороны, в желудочно-кишечном тракте постоянно обитают 10 триллионов бактерий, из которых некоторые могут стать нашими защитниками.
Что важно для человечества: у больных лейкемией, которые после радиотерапии имели меньше расстройств желудочно-кишечного тракта, обнаруживались эти бактерии в больших количествах. Для этого исследования использовали фекальные образцы и измеряли период диареи после облучения. У тех пациентов, у кого было больше содержания бактерий, диарея завершалась быстрее.
Кстати, у мышей, которым дополнительно подсаживали бактерии, уже имеющиеся у них в микрофлоре, качество радиотерапии не ухудшалось. Понятно, что нужна большая выборка и клинические испытания на людях. В штатах, например, или... Столько один препарат, противодействующий высоким дозам облучения, это один из гликопротеинов, обладающий высокой стоимостью и побочными эффектами.
А здесь предлагается альтернатива из бактерий, которые мы и так получаем из нашей пищи. Откройте холодильник.
На этой неделе просто уйма мега важных новостей, и следующая связана с муравьями и их переработанными половыми органами. Как известно, у рабочих муравьев они за ненадобностью трансформировались. Одна из желез, получившихся в итоге, ядовитая - то самое, которое производит муравьиную кислоту. В составе кислотного хранилища муравьи, с помощью нее, в основном, защищаются и приносят необычное ощущение пытливым человеческим детенышам.
Некоторые даже умеют брызгаться ей, но кроме того, они используют ее для обеззараживания пищи. Североамериканские древесные муравьи, а именно на них ставили эксперименты, после приема еды и воды внутрь слизывают кислоту со своего тела. Если лишить их кислоты, то среда в желудке становится недостаточно кислой для уничтожения бактерий. И, к сожалению, шансы муравьев на выживание после питания прямо с земли, то есть патогенами, сильно уменьшаются.
К тому же они начинают передавать заразу другим членам колонии. Кстати, примерно также как кислота для муравьев работает перец для человека. Во многих кухнях мира вероятно, именно из-за потребления кислоты кишечная микрофлора у муравьев не такая разнообразная, как у нас. Там в основном встречаются те бактерии, которые устойчивы к кислоте и помогают пищеварению.
И знаете, достаточно успешный вид. Ну, что ж, а на этом сегодня все. Большое спасибо вам за просмотр! Оставляйте свое мнение в комментариях, проголосуйте за самую интересную новость выпуска. Вот в Телеграме подписывайтесь на QWERTY здесь, на Ютубе, в Инстаграме и Телеграме.
До скорых встреч! Пока! [музыка] Лан. [музыка] Финалы! Вот [музыка]