Текст уведомления здесь

Российские ученые научились находить патологии в мозге эмбриона на первых неделях беременности

Новый метод томографии позволяет оценить развитие миелиновой оболочки нейронов у эмбрионов.
Добавить в закладки
Комментарии

Российские ученые разработали новый метод томографии, который позволяет заметить нарушения миелинизации нейронов у плода на первых неделях беременности и предупредить тяжелые нарушения развития мозга. Их статья опубликована в American Journal of Neuroradiology.

Миелиновая изоляция покрывает отростки нервных клеток, защищая их и обеспечивая нормальное и быстрое проведение сигнала. Образование миелиновой оболочки, состоящей в основном из многих слоев клеточных липидных мембран, начинается еще в первые недели эмбрионального развития и продолжается в течение всего взросления, поэтому серьезные нарушения этого процесса ведут к тяжелым, плохо поддающимся лечению болезням. Менее выраженные нарушения, возможно, связаны с некоторыми психическими проблемами.

Однако наблюдать нарушения миелинизации непросто, особенно если речь идет о ранних этапах роста эмбриона, когда этот процесс лишь начинается. Не так давно командой профессора Томского государственного университета Василия Ярных был разработан новый математический метод анализа данных томографии, который позволяет выделить сигнал, полученный от протонов биологических макромолекул. Львиная доля этих протонов относится к клеточным мембранам, что и дает возможность их картировать. Ученые уже продемонстрировали, что такое картирование макромолекулярной протонной фракции можно использовать для оценки демиелинизации у модельных животных после ишемического инсульта. В новой работе они адаптировали его к человеческим эмбрионам.

Авторы получили данные томографии 41 пациентки на 18—38-й неделях беременности, поступивших в Международный томографический центр СО РАН с подозрениями на нарушения развития мозга плода. Получение дополнительных снимков, необходимых для картирования макромолекулярной протонной фракции, потребовало менее пяти минут дополнительного сканирования для каждой пациентки. Однако затем они помогли выделить сигналы, соответствующие клеточным мембранам, и рассмотреть ход миелинизации нервной ткани.

Так, ученые показали, что макромолекулярная протонная фракция у эмбриона примерно впятеро ниже, чем в тканях взрослого мозга. Ее распределение зависит от «древности» соответствующего отдела: наиболее выражена миелинизация в клетках ствола мозга зародыша, а также в таламусе и мозжечке. Метод оказался достаточно чувствителен, чтобы рассмотреть такие детали, и, видимо, станет новым инструментом для медиков, который даст прежде недоступную информацию о созревании мозга.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Наночастицы с гормоном вилочковой железы избавили мышей от хронического воспаления

Также они повысили у грызунов содержание серотонина и мелатонина в мозге.
Добавить в закладки
Комментарии

Сотрудники Института биофизики клетки РАН (Пущино) исследовали влияние гормона тимуса (вилочковой железы) — тимулина — на активность различных типов клеток иммунной системы мышей с хроническим воспалением. Оказалось, что и свободный, и связанный с наночастицами из полибутилцианоакрилата тимулин снижает у таких грызунов число клеток, погибающих путем апоптоза, а также интенсивность лихорадки и образования провоспалительных цитокинов. Научная статья опубликована в журнале PLoS ONE.

В исследовании использовали самцов лабораторных мышей-альбиносов линии BALB/c возрастом от 8 до 10 недель. В течение восьми дней им раз в сутки вводили все возрастающие дозы липополисахаридов с поверхности клеток кишечной палочки Escherichia coli. Эти вещества вызывают в организме мышей воспалительную реакцию, так как в норме их присутствие сигнализирует о заражении бактериями. На первый и пятый день инъекций липополисахаридов грызунам также вводили тимулин в одной из двух форм — свободной или прикрепленной к наночастицам из полибутилцианоакрилата. Всего было пять групп животных: контроль (ничего не вводили), воспаление (делали только инъекции липополисахаридов), воспаление + свободный тимулин, воспаление + наночастицы с тимулином, наночастицы (полисахариды и тимулин не вводили).

У всех грызунов ежедневно измеряли температуру тела в заднем проходе, чтобы оценить интенсивность воспалительных реакций и наличие лихорадки. После восьми дней эксперимента мышей умерщвляли и доставали из них головной мозг, а также брали кровь. В тканях мозга прежде всего учитывали содержание мелатонина и серотонина. В крови определяли уровни провоспалительных цитокинов и активность иммунных клеток различных типов, а также отмечали долю лимфоцитов, погибших в результате апоптоза. Кроме того, ученые вели подсчет клеток в селезенке. Этот параметр важен, так как данный орган производит антитела и этим во многом определяет эффективность работы иммунной системы.

У всех мышей после инъекций липополисахаридов кишечной палочки повышалась температура тела. Однако введение тимулина в любой форме понижало ее до нормальной. Эффект двух вариантов этого гормона был сходным, но сильнее проявлялся в группе, которой вводили тимулин, связанный с наночастицами. Интенсивность воспалительных реакций и связанных с ними сигнальных путей, а также выработка соответствующих цитокинов у таких животных были понижены по сравнению с контролем. «Пустые» наночастицы не давали такого эффекта. Также введение тимулина приводило к тому, что меньший процент лимфоцитов подвергался апоптозу из-за воспаления и клеток в селезенке оставалось больше. Наконец, мыши, получавшие гормон параллельно с липополисахаридами кишечной палочки, сохраняли уровни серотонина и мелатонина в мозге близкими к нормальным, а грызуны, которым не предлагали тимулин, — нет. [ ... ]

Читать полностью

Московские биологи уточнили механизм эрекции мужского пениса

Оказалось, что тонус мышц, поднимающих половой член, не зависит от наполнения пещеристых тел кровью, и наоборот.
Добавить в закладки
Комментарии

Сотрудники НИИ Митоинженерии МГУ на примере крыс установили, как связаны между собой два компонента рефлекса эрекции полового члена — приток крови в пещеристые тела и усиление тонуса мышц, поднимающих этот орган. Выяснилось, что ощущения от одного процесса не влияют на наличие или отсутствие второго. По крайней мере, это верно в случаях, когда нарушена связь спинного мозга с головным, а рефлекс уже начался. Научная статья опубликована в журнале BMC Urology.

Эрекция — это рефлекс, который осуществляется в основном за счет двух процессов. Мышцы, связанные с половым членом, сокращаются, благодаря чему орган выпрямляется и приподнимается. Одновременно с этим они пережимают вены, отводящие кровь от пещеристых тел. Артерии при этом под воздействием ряда сигнальных веществ расширяются, то есть приносят больше крови в пещеристые тела, чем в покое. В итоге пещеристые тела наполняются кровью и половой член становится упругим и твердым. Как изменением тонуса сосудов, так и сокращением мышц в данном случае руководят нервы, отходящие от спинного мозга. Также на эрекцию может влиять головной мозг, однако исходящие от него сигналы в данном случае не основные.

До сих пор не было понятно, влияют ли сигналы о степени наполненности пещеристых тел на сокращения мышц, поднимающих пенис, и может ли меняться тонус артерий, приносящих кровь к пещеристым телам, в ответ на сигналы о сокращении соответствующих мышц. Чтобы выявить возможные связи в данном случае, ученые использовали взрослых самцов лабораторных крыс. У них нарушили связь между спинным и головным мозгом, чтобы исключить его влияние на исследуемый рефлекс. Во время проведения экспериментов животные находились под общим наркозом.

После этого всех животных разделили на шесть групп по семь-восемь особей. В двух группах нарушили работу нерва, передающего сигналы о кровенаполнении пещеристых тел: в одном случае его перерезали, в другом — подействовали блокатором передачи электрических сигналов. В других двух группах аналогичным образом убрали чувствительность нерва, собирающего от мышц, которые поднимают пенис, сигналы об их тонусе и отправляющем их в спинной мозг. Животным из пятой группы нарушили проводимость нерва, дающего сигналы этим мышцам сокращаться — следовательно, полноценной эрекции у них быть не могло, но пещеристые тела были способны наполняться кровью. На нервы самцов из шестой, контрольной, группы, не действовали. [ ... ]

Читать полностью

Заражение плоскими червями поможет астматикам и диабетикам

Вещества, выделяемые возбудителями описторхоза, эффективно управляют интенсивностью иммунных реакций, а также влияют на метаболизм человека.
Добавить в закладки
Комментарии

Международная коллаборация научных групп по изучению описторхоза на базе Сибирского государственного медицинского университета (СибГМУ) выяснила на модельных животных, что заражение паразитическими плоскими червями может ослабить астму. Исследователи надеются использовать эти данные для улучшения состояния астматиков — а в перспективе и диабетиков — без непосредственного заражения гельминтами, пишет «Наука в Сибири». Исследование поддержано Российским научным фондом.

Описторхоз — это заражение плоскими червями, известными как сибирские двуустки. Обычно оно происходит при поедании слабо термически обработанной рыбы. В новой работе биохимики провели эксперимент, заразив такими червями золотистых хомячков. Затем они тщательно изучили продукты метаболизма как паразитов, так и хозяина. Описторхи в ходе своей жизнедеятельности производят пигмент гемоизин, а так как эти гельминты живут в печени, то гемоизин накапливается в желчных протоках, постепенно закупоривает их и остается в организме.

Из исследований малярии ранее уже стало известно, что гемоизин играет ключевую роль в изменении иммунных реакций организма хозяина. В частности, его избыток ведет к блокированию ряда чрезмерных реакций иммунной системы. В опытах с хомячками выяснилось, что при описторхозе улучшается течение астмы. Однако в принципе с его помощью можно влиять не только на ход данного заболевания. Ученые предполагают, что этот пигмент позволит корректировать и другие нарушения иммунной системы, характерные, например, для аллергических заболеваний.

По словам исследователей, понимая, как описторхи влияют на метаболические пути организма хозяина, можно управлять и метаболическими процессами при сахарном диабете и ожирении. Результаты экспериментов помогут в разработке препаратов под конкретные молекулярные мишени, чувствительные к гемоизину, а также новых методов диагностики. [ ... ]

Читать полностью