Клетки человека

Пыль на 70% состоит из человеческой кожи правда ли это?

В околонаучных статьях и постах с интересными фактами вы наверняка натыкались на утверждение о том, что домашняя пыль на целых 70% состоит из омертвевшей кожи людей. На самом деле, это всего лишь миф, который закрепился в умах людей только потому, что он мерзко звучит. Подумать только каждое мгновение мы дышим частицами совершенно незнакомых нам людей, просто отвратительно! Окружающий нас воздух действительно насыщен пылью с частицами мертвой кожи, но их, на самом деле, не так уж и много. Ведь если бы пыль в основном представляла собой частицы человеческой кожи, в заброшенных зданиях было бы идеально чисто. Так из чего же тогда состоит пыль, которая окружает нас практически везде и регулярно попадает в наши организмы? В Интернете не так-то просто найти однозначный ответ, поэтому в рамках этого материала постараемся наконец-то докопаться до истины.

Опровержение мифов

Наиболее подробный разбор состава домашней пыли недавно опубликовал автор YouTube-канала Veritasium. Он провел глубокое исследование, в ходе которого нашел как минимум два опережения мифа о том, что пыль на 70% состоит из омертвевшей кожи. В 2012 году научное издание Livescience подтвердило, что в пыли действительно есть человеческая кожа, но ее точно не так много, как говорится во многих статьях. По словам авторов заметки, такая концентрация частиц кожи в пыли могла быть разве что в старой лаборатории профессора Франкенштейна, который пытался создать монстра. Второе опровержение мифа было опубликовано в журнале Science Focus в домашней пыли больше грязи с улицы и обрывков ниток, чем человеческой кожи. На самом же деле в состав пыли могут входить даже частицы метеоритов, то есть мы буквально вдыхаем в себя космические объекты. Пылью может быть что угодно, если соответствует определенным характеристикам.

Пыль образуется не только внутри помещений она попадает внутрь даже с улицы

Что такое пыль?

Под термином пыль обычно понимают крошечные по размерам частицы, которые могут долго парить в воздухе при дуновении ветра. Но насколько эти частицы должны быть крошечными и какое время они должны находиться в воздухе, чтобы их можно было назвать пылью? Данное определение термина очень расплывчато и требует уточнений. Какого размера частицы пыли никому точно не ясно, потому что во всех источниках даются разные цифры:

• международная организация по стандартизации (ISO) относит к пыли частицы, диаметр которых не превышает 75 микрометров, что примерно равно толщине человеческого волоса;
• терминологический словарь атмосферной химии называет пылью частицы диаметром около 100 микрометров;
• в некоторых других научных документах пылью называются частицы размером до 2000 микрометров, что равно 2 миллиметрам.

Но почему же информация о размере частиц пыли во всех источниках разная? Дело в том, что размер не является основной характеристикой пыли. С научной точки зрения больший интерес вызывает скорость оседания, которая и показывает, сколько времени частицы проводят в воздухе. Металлический шарик диаметром в 100 микрометров быстро упадет на поверхность, поэтому пылью его назвать нельзя. А вот кусочек нити длиной 2000 микрометров долго витает в воздухе и безо всяких сомнений считается частицей пыли. То же касается и легкой частицы человеческой кожи, диаметр которой не превышает 30 микрометров это тоже пыль.

Диаметр частицы человеческой кожи равен 30 микрометрам

Читайте также: Насколько опасна домашняя пыль?

Как человек меняет кожу?

Мы этого не замечаем, но на самом деле все люди линяют, то есть сбрасывают старую кожу как змеи. Только происходит это не периодически, а постоянно. И мы сбрасываем старую кожу не полностью за один раз, а постепенно. Активнее всего от старых частиц кожи избавляются наши запястья и другие открытые участки тела, а вот кожный слой спины и тем более живота обновляется гораздо медленнее. Об этом ученые узнали в ходе эксперимента, при котором к разным участкам тел людей были прислонены и приклеены контейнеры для сбора выпавших частиц кожи. После нескольких дней ношения, исследователи изучили содержание контейнеров. Те, что были приклеены к животам, были наполнены меньше всего.

Примерно так выглядели контейнеры для сбора омертвевшей кожи. Такой эксперимент можно провести даже дома

Старая человеческая кожа сбрасывается потому, что каждый час наши организмы создают около 20 миллионов клеток кожи. Человеческое тело не резиновое и в нем ограниченное количество места, поэтому новые клетки выталкивают старые наружу, из которых образуется внешний защитный слой. С течением времени, омертвевшие клетки начинают по-одиночку отслаиваться и попадать в воздух. В ходе описанного выше эксперимента было выяснено, что каждый час с каждого квадратного сантиметра человеческого тела осыпается около 1000 клеток кожи. Если учесть, что площадь кожного покрова взрослого человека равна примерно 2 квадратным метрам, получается, что каждый час человек теряет 20 миллионов мертвых клеток в час.

Только представьте: за сутки человек сбрасывает 480 миллионов мертвых клеток!

По расчетам автора канала Veritasium, за один день человек выпускает в воздух 1-2 грамма своей кожи. Получается, что за год мы сбрасываем примерно полкилограмма кожи, а это около 180 миллиардов мертвых клеток. Это так же много, как звезд в нашей галактике Млечный путь! Но это совершенно не значит, что вся наша кожа становится пылью и проникает в организмы других людей через дыхательные пути. Совершенно нет, потому что большую часть омертвевшей кожи мы смываем вместе с водой во время принятия душа или ванны, оставляем на улице во время прогулок и втираем в одежду, которая потом моется в стиральной машине.

Часть омертвевшей кожи мы смываем вместе с водой

Сколько кожи в домашней пыли?

Итак, мы разобрались, что человек все-таки производит пыль. Но если в домашней пыли содержится не 70% частиц кожи, тогда сколько же? Помимо человека, источников пыли в природе очень много:

• цветы разбрасывают по воздуху пыльцу, которая часто становится причиной аллергии у некоторых людей;
• грязь с улицы тоже проникает в наши дома и легко разлетается по воздуху;
• с неба тоже падают крошечные частицы, причем не абы чего, а настоящих метеоритов, которые сгорают в атмосфере нашей планеты.

На самом деле, точное процентное соотношение человеческой кожи в домашней пыли было опубликовано в книге Биология домашней пыли 1981 года. В одной из глав указано, что около 53% частиц пыли диаметром до 100 микрометров представляют собой фрагменты человеческой кожи. Это было выяснено в ходе эксперимента, в котором ученые изучили под микроскопом пыль, собранную из постельного белья. Получается, что фрагментов кожи в домашней пыли все-таки много, но точно не 70%. Впрочем, этот показатель зависит от помещения если в нем бывает мало людей, процентное соотношение будет ниже.

В пыли заброшенных домов явно меньше клеток человеческой кожи. Зато в нем есть частицы грибков, из-за которых люди видят галлюцинации в виде призраков

Больше всего кожанной пыли скапливается на кроватях и диванах. Ведь именно там мы проводим больше всего времени в свободное время и тремся кожей о постельное белье. Около 20 лет назад в народе даже появился миф, что из-за омертвевшей кожи и обилия питающихся ими пылевых клещей, за десяток лет наши подушки и одеяла становятся тяжелее в два раза. Но это тоже всего лишь миф, который закрепился в головах людей из-за своей мерзости. По расчетам ученых, даже если в кровати десятки лет будут спать два человека, опавшая кожа и клещи увеличат массу постельного белья максимум на 3 килограмма. К тому же, если регулярно заправлять кровать, частицы кожи поднимаются в воздух. Если до этого в квадратном метре воздуха витало 21 000 частиц кожи, то после встряхивания белья в квадратном метре оказывается до 107 тысяч частиц.

Пылевой клещ под микроскопом

Что содержится в воздухе помимо пыли?

Помимо пыли, с поверхности человеческого тела разлетаются бактерии, грибки и клещи. Каждый час из нашего тела в воздух попадают миллионы различных бактерий, образуя облако диаметром до одного метра. Если человека пустить в чистую комнату, он оставит за собой индивидуальный след, по которому его личность даже можно распознать. Дело в том, что соотношение микробов, грибков и клещей у каждого человека разное разница почти такая же, как между отпечатками пальцев. Поэтому считается, что когда-нибудь по микробным отпечаткам можно будет даже находить преступников и раскрывать даже самые загадочные преступления.

Если вам нравятся наши статьи, подпишитесь на нас в Google News! Так вам будет удобнее следить за новыми материалами.

В книге Биология домашней пыли указан удивительный список частиц, которые могут входить в состав пыли. К ним относятся древесные волокна, резина, частицы человеческих волос, обрывки тканей, перхоть, пепел от сигарет и так далее. Пыль, кстати, есть не только на Земле, но и на Луне. Примечательно, что лунная пыль гораздо опаснее для нашего организма и ученые даже занимаются разработкой лунного пылесоса. О том, чем опасна пыль на Луне и как от нее будут избавляться астронавты, можете почитать в этом материале. Приятного чтения!

Кадр из фильма «Планета обезьян»

Интернет слухами полнится. Так, если верить просочившимся в сеть исследованиям испанских ученых, о чем сообщает El Pais, в китайской лаборатории был создан первый в мире гибрид обезьяны и человека. Ведущий автор научной работы Хуан Карлос Исписуа ранее работал над эмбрионами свиньи и человека. Предполагаемая цель исследования использование животных для создания органов для трансплантации человеку. В ходе работы ученые вводили человеческие стволовые клетки в эмбрион обезьяны, позволяя клеткам создавать любой вид ткани внутри эмбриона. Но по этическим соображениям власти Испании остановили эксперимент до начала беременности животных. По этой причине испанские ученые были вынуждены провести эксперимент в Китае, поскольку страна имеет большую инфраструктуру в трансгенной научной области иными словами, законы Поднебесной не запрещают проведение подобных экспериментов.

Руководил исследовательским проектом биолог Хуан Карлос Исписуа, который также управляет лабораторией в Калифорнийском институте Солка. Заявленная цель работы заключается в том, чтобы выяснить, как использовать животных для создания органов для трансплантации человеку.

Создание химер человек-обезьяна

Несмотря на то, что слово «химера» звучит устрашающе, их создание относительно просто и даже не страшно. Ученые вводят человеческие эмбриональные стволовые клетки в эмбрион другого вида, которому всего несколько дней. У Исписуа есть опыт такого рода исследований, поскольку он ранее пытался добавить человеческие клетки в эмбрионы свиней. Так как его исследования со свиньями наткнулись на препятствия, он перешел к экспериментам на эмбрионах приматов.

В ходе создания химер ученые генетически проектируют определенные типы животных клеток, которые будут отключены, чтобы у человеческих стволовых клеток было больше шансов закрепиться. Такого рода исследования запрещены в ряде стран, но в Китае, например, подобных законов нет.

Японский ученый планирует вставить человеческие клетки в эмбрионы крыс (на фото)

Важно понимать, что гибрид человека и обезьяны, о котором идет речь, никогда не появлялся на свет. Дело в том, что смешанные эмбрионы не прогрессируют после одной-двух недель роста в лаборатории. В заявлении для El Pas Эстрелла Нуньес, биолог и администратор Католического Университета Мурсии, сообщила, что были созданы механизмы, для остановки прогрессирующего роста эмбриона.

Создание химеры человека-обезьяны, как и другие подобные эксперименты, вызывают неоднозначную реакцию широкой общественности. Так, был поднят ряд этических вопросов, например, страх того, что человеческие стволовые клетки могут каким-то образом мигрировать в мозг эмбриона обезьяны. Доктор Анхель Райя из Барселонского Центра регенеративной медицины сказал журналистам El Pais следующее:

Что произойдет, если стволовые клетки вырвутся и сформируют человеческие нейроны в мозге животного? Будет ли у него сознание? А что произойдет, если эти стволовые клетки превратятся в сперматозоиды?

Однако Нуньес отмечает, что человеческие клетки самоуничтожаются, если попадают в мозг. Кроме того, существует установленная согласованная дата уничтожения всех подобных химер 14 день беременности. Это необходимо для того, чтобы у эмбриона не успела развиться центральная нервная система.

Читайте также: Редактирование генома. Величайшее благо или абсолютное зло?

Этические проблемы

Последствия подобных исследований

Полученные в ходе работы результаты Нуньес охарактеризовала как «очень многообещающие» и заявила, что исследование ожидает рецензирования в авторитетном научном журнале. На данный момент мы не знаем о полном объеме эксперимента, так как результаты пока не опубликованы.

Примечательно, что эта новость появилась после того, как Япония стала первой страной, которая одобрила эксперименты с эмбрионами человека и животных. Японское правительство намерено разрешить исследователям стволовых клеток проводить эксперименты с той же целью в один прекрасный день создать органы, которые можно было бы пересадить человеку.

Генная инженерия стремительно развивается, что иногда вызывает тревогу широкой общественности

До сих пор ведутся споры о том, является ли этот метод наилучшим. Пабло Росс, ветеринар из Калифорнийского университета в Дэвисе, который работал над экспериментами по химерам свиньи и человека, не верит, что имеет смысл выращивать человеческие органы в клетках обезьян, например. «Я всегда считал, что нет смысла использовать для этого приматов. Как правило, они очень малы, и их развитие занимает слишком много времени», сказал он в интервью для Big Think.

Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал в Google News.

Росс считает, что исследователи могут искать ответы на более фундаментальные научные вопросы, например, «вопросы эволюционной дистанции и межвидовых барьеров», так как создание химер вызывает брезгливость как у публики, так и у специалистов по этике. Независимо от того, окажется ли исследование обоснованным или продуктивным, оно все равно на первый взгляд продолжает раздвигать границы биологических и генетических исследований.

Хотя Китай уже допустил ошибку с ученым Хэ Цзюанькуем, который отредактировал гены двух младенцев, о чем подробно рассказывала моя коллега Дарья Елецкая, открытые законы страны в целом позволяют проводить более смелые эксперименты.

Так или иначе, в будущем трансгенная биотехнология имеет все шансы стать революционным шагом в борьбе с широким спектром заболеваний и расстройств. А как вы думаете, стоит ли ученым проводить подобные эксперименты или же наука перешла допустимые этические границы? Ответ будем ждать в комментариях к этой статье, а также в нашем уютном Telegram-чате.

Кадр из фильма Логан

В комиксах и фантастических фильмах нам часто показывают героев, которые способны восстанавливать части своего тела. Например, такой способностью обладают Росомаха и Дэдпул из вселенной Marvel. Восстановление поврежденных тканей и целых органов на научном языке называется регенерацией. Эта особенность присуща для многих животных вроде червей, ящериц и даже новорожденных крыс. Но знаете ли вы, что способностью к регенерации обладают и обычные люди? Прямо сейчас, когда вы читаете эту статью, некоторые из ваших тканей заменяются новыми. Как минимум, у вас обновляется наружный слой кожи, именуемый как эпидермис. Старые клетки постепенно отпадают и превращаются в пыль, а вместо них появляются новые. Но обновление наружного слоя кожи далеко не единственное доказательство способности человека к регенерации.

Восстановление волос и ногтей

Еще один довольно очевидный пример регенерации в человеческом организме это волосы и ногти. Волосы у человека растут на протяжении всей жизни. Скорость их роста у каждого человека индивидуальная, потому что все зависит от пола, возраста и наследственности. Но в ходе исследований было выяснено, что у мужчин волосы растут быстрее, чем у женщин. В среднем за месяц волосы на голове отрастают на 1,5 сантиметра. Конечно, это актуально только если у человека нет алопеции частичного или полного выпадения волос. По статистике, от этой проблемы страдают около 40% мужчин.

Волосы защищают голову от перегрева солнечными лучами и от травм

Ногти на руках и ногах человека растут медленнее, чем волосы. В среднем за неделю ногти на руках отрастают примерно на 2 миллиметра, а на ногах на 1 миллиметр. Полное обновление ногтя, то есть ее регенерация, происходит примерно раз в полгода. А ногти нам нужны для удерживания предметов и защиты кончиков пальцев, потому там расположены важные нервные окончания. Так что ногти это очень даже важная часть человеческого тела и они должны обновляться.

Интересный факт: в Средней Азии и Персии люди считали, что в ногтях находится душа человека. Остриженные ногти закапывали в землю или сжигали, чтобы они не попали в руки ведьм.

Регенерация частей тела

Помимо волос и ногтей, в человеческом теле восстанавливаются кости. Ведь иначе как объяснить то, что при переломах у людей срастаются кости? Также к регенерации способна печень. При утрате части печени до 85%, оставшиеся фрагменты начинают увеличиваться в размерах. Но важно понимать, что это происходит не из-за роста количества клеток, а благодаря увеличению их размера. Удивительно, но таким образом печень может восстановить свою первоначальную массу.

Скорость срастания костей зависит от тяжести перелома. Обычно требуется не менее месяца

Также в медицине есть случаи, когда люди восстанавливали утерянные кончики пальцев. Но это происходило только в строго определенных случаях и не полностью. В 2008 году издание BBC рассказало о мужчине по имени Ли Спивак, который сунул палец в винт игрушечного самолета и лишился кончика пальца. Врачи были уверены, что вернуть утраченные 1,5 сантиметра пальца никак не удастся. Но со временем он восстановился и на нем даже растет ноготь. Восстановить часть тела ему удалось благодаря волшебному порошку, который на самом деле изготавливается из клеток, добытых изнутри мочевого пузыря свиней. Это экспериментальное средство было разработано сотрудниками одного из американских университетов. Ожидалось, что оно поможет восстанавливать ткани после серьезных ран, но о нем уже давно ничего не слышно.

Нервные клетки тоже способны к восстановлению

Способностью к восстановлению обладают и нервные клетки, что противоречит выражению нервы не восстанавливаются. В ходе научных работ ученые уже убедились, что центральная нервная система человека обладает способностью к нейрогенезу. В ходе этого процесса создаются новые нейроны и образуют между собой соединения.

Читайте также: Восстанавливаются ли клетки легких после того, как человек бросил курить?

Восстановление сетчатки глаз

Сетчаткой называется часть глаза, которая реагирует на свет. В ней находятся чувствительные к свету палочки, колбочки и нервные клетки, которые передают информацию о яркости в головной мозг. Повреждение сетчатки глаза является основной причиной возникновения слепоты у людей. И было бы замечательно, если ученые вдруг придумали способ восстанавливать ее ткани. Кажется, исследователи из американского штата Мэриленд близки к этому.

Возможно, в будущем люди смогут восстанавливать зрение

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

Им уже было известно, что некоторые живые создания вроде рыб данио-рерио (Danio rerio) способны восстанавливать сетчатку. За это отвечают определенные гены, которые есть даже в организме людей. По мнению исследователей, люди вовсе разделяют 70% своих генов с этими крошечными созданиями. Исходя из этого есть надежда, что в будущем ученые разрабатывают способ восстановления сетчатки глаз при помощи генной инженерии. Долгое время считалось, что восстанавливающие сетчатку гены не работают у млекопитающих. Однако теперь есть надежда на то, что исследователи ошибались.

Ученые, возможно, нашли причину возникновения однояйцевых близнецов

Близнецы бывают двух типов однояйцевыми и разнояйцевыми. Больше всего похожи между собой однояйцевые близнецы. Как они возникают? После оплодотворения из яйцеклетки в большинстве случаев начинает развиваться один эмбрион в результате ее дробления. То есть из большой яйцеклетки начинает появляться большое количество мелких клеток. Во время этого процесса яйцеклеточная цитоплазма словно нарезается на большое количество мелких частей. При этом каждая часть содержит полную копия генома, то есть набор материнских и отцовских хромосом, которые после оплодотворения объединены. Таким образом из яйцеклетки возникает клеточная масса, которая служит основой для начала развития эмбриона. Но в некоторых случаях появляется не одна клеточная масса, а две. Соответственно, из них начинают развиваться сразу два зародыша. Таким образом появляются близнецы. Поэтому их и принято называть однояйцевыми они возникают из одной оплодотворенной яйцеклетки. Но, почему вместо одной клеточной массы образуются две, ученым по сей день неизвестно. Каких-либо генов, которые бы влияли на рождение близнецов, не существует. В противном случае у одних людей они рождались бы чаще, чем у других. Однако близнецы рождаются в семьях случайным образом примерно 3-4 случая на 1000 родов. Правда, в последнее время близнецы стали рождаться чаще чаще.

В рождении однояйцевых близнецов виновата эпигенетика

Международная группа исследователей под руководством ученых из Амстердамского университета, сделала новаторское открытие. Возможно, оно от части объясняет возникновение однояйцевых близнецов. Исследователям удалось обнаружить уникальную эпигенетическую особенность у однояйцевых близнецов. Подробная информация об исследовании опубликована в журнале Nature Communications.

Ученые выяснили, что эпигенетическая информация в хромосомах у однояйцевых и других близнецов различается. То есть отличия заключаются не в самом коде ДНК, а в связанных с ним небольших химических отметках. В процессе исследования ученые изучили более 400 тысяч данных ДНК более 6000 однояйцевых близнецов. В результате ими было обнаружено 834 участка в геноме, где уровень метилирования у однояйцевых близнецов отличался от уровня метилирования ДНК других людей. Эту особенность назвали рисунком близнецовости. Таким образом впервые ученым удалось обнаружить биологический маркер этого явления у людей.

Однояйцевые близнецы возникают по непонятной для ученых причине из одной яйцеклетки

Другими словами, независимо от национальности однояйцевого близнеца и генетических особенностей родителей, у него имеется рисунок близнецовости. Даже если ученые не будут знать, есть ли у человека брат или сестра, изучив его эпигенетику, они смогут определить, что он с кем-то разделял яйцеклетку. Даная особенность определяется с точностью около 80%. Более того, даже если второй эмбрион не смог развиться в младенца, в результате чего на ранних стадиях исчез (а такое часто бывает) по эпигенетическим модификациям все равно можно выяснить, что у человека был брат или сестра.

Что такое эпигеном и как он влияет на развитие зародыша

На ДНК любого человека периодически при помощи определенных ферментов появляются и исчезают метильные группы. Они располагаются на определенных азотистых основаниях, из которых состоит ДНК, и влияют на активность генов. При этом сам генетический код не меняется. Такой способ регуляции генов называется эпигенетическим.

Метильные модификации могут появляться и исчезать в результате самых разных процессов, возникающих как в самом организме, так и в окружающей среде. К примеру, они могут появиться даже в результате стресса. При этом остаются на длительное время, иногда на всю жизнь. Недавно в статье о пользе растительности я рассказывал о том, что по эпигенетике ученые даже определяют биологический возраст человека.

Возможная причина появления однояйцевых близнецов заключается не в ДНК, а эпигенетике, отвечающей за работу генов

Исследование ученых показало, что некоторые эпигенетические метки, или рисунок близницовости, располагаются на генах, которые отвечают за развитие эмбриона. В частности, от них зависит надежность соединения клеток зародыша друг с другом. Вполне возможно, если клетки между собой плохо связаны, из них получается две независимые клеточные массы, из которых впоследствии появляются два зародыша.

Правда, сами исследователи пока не уверены, что однояйцевые близнецы появляются в результате эпигенетических изменений. Возможно, наоборот, эпигенетический рисунок является следствием распада яйцеклетки на два зародыша. Поэтому ученым еще предстоит выяснить почему возникает рисунок близнецовости. Как только появится об этом информация, мы вам об этом обязательно расскажем на наше Яндекс.Дзен-канале.

Ученые смогли восстановить спинной мозг парализованных людей при помощи разрядов электрического тока

Травмы позвоночника считаются крайне опасными, так как влекут за собой повреждение спинного мозга. Последнее, как известно, грозит полным параличом конечностей, причем зачастую необратимым. Причина в том, что в результате таких травм утрачивается нейронная связь между мозгом и мышцами. Но можно ли восстановить эту связь искусственно? Согласно недавнему исследованию, это действительно возможно при помощи имплантатов, которые воздействуют электрическим током на определенные клетки спинного мозга. Более того, им даже удалось вернуть способность ходить людям, у которых ноги были полностью парализованы. Но каким образом электростимуляция способствует восстановлению спинного мозга? Предлагаем далее подробно разобраться, как это работает.

Функции спинного мозга можно восстановить?

Надо сказать, что над решением проблемы паралича ученые работают давно. Но нынешнее исследование стало одним из наиболее обнадеживающим. В нем приняли участие девять человек, парализованных в результате травм спинного мозга. Шестеро из них частично или полностью не могли шевелить ногами, но при этом сохраняли некоторую чувствительность конечностей. У троих вообще не было чувствительности ниже талии.

Всем участникам были имплантированы электроды в нижнюю часть спинного мозга. Они обеспечивали так называемую эпидуральную электрическую стимуляцию. Электроды располагались вне мембраны, покрывающей нервную систему. После операции пациенты тренировались в течение пяти месяцев. Тренировки начинались с попыток стоять на ногах. Затем люди учились ходить и даже выполнять упражнения с нагрузкой. На заключительном этапе все пациенты могли ходить, правда с ходунками для устойчивости, поэтому тренировались на открытом воздухе.

Имплантат стимулировал нервные клетки нижней части спинного мозга

Вначале все упражнения участники эксперимента выполняли с включенным имплантатом EES, стимулировавшим электричеством клетки спинного мозга. Но со временем четверо пациентов смогли ходить и даже выдерживать определенную весовую нагрузку с выключенным устройством, о чем авторы работы сообщают в журнале Nature.

Также ученые обнаружили, что по мере восстановления способности ходить, активность спинного мозга пациентов в ответ на работу имплантата EES снижалась. По мнению ученых, это говорит о том, что реабилитация в комбинации с электрической стимуляцией обеспечила реорганизацию нервной системы. К примеру, в головном мозге, когда ему приходится много раз решать одну и ту же задачу, активность клеток с каждым разом тоже снижается. То есть для решения задачи требуется меньшее количество клеток.

Парализованные мыши после стимуляции спинного мозга электричеством восстановили способность ходить, как и люди

Как электричество действует на клетки спинного мозга

Чтобы выяснить каким образом воздействие электрическим током на клетки спинного мозга помогает нервной системе восстанавливаться, ученые имплантировали электроды мышам с поврежденным спинным мозгом. После этого грызуны точно так же проходили реабилитацию с включенным устройством EES.

В ходе всего эксперимента исследователи тщательно отслеживали какие из нервных клеток реагировали на лечение. В результате им удалось выявить группу нейронов, расположенных в поясничном отделе спинного мозга, которые наиболее активно реагировали на терапию. Но какую функцию эти клетки выполняют?

Ученые обнаружили нейроны, которые отвечают за восстановление спинного мозга после травмы

Чтобы выяснить это, ученые блокировали данные клетки у здоровых мышей и тех, которые были парализованы. На здоровых животных блокировка клеток никак не отразилась, а вот больные мыши после этого утратили способность восстанавливаться. Отсюда следует, что обнаруженные нервные клетки являются ключом к восстановлению способности ходить после травмы спинного мозга.

Обязательно подписывайтесь на ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, где вас ожидают поистине захватывающие и увлекательные материалы.

Судя по всему, разряд электричества запускает нейроны, которые, в свою очередь, запускают восстановительный процесс. В результате меняется архитектура нервной системы. По словам самих исследователей, эти выводы согласуются с идеей, согласно которой спинные нейроны, потерявшие связь с головным мозгом в результаты травмы позвоночника, могут быть переназначены для восстановления функции движения.

Очевидно данное исследование позволит создать более эффективные устройства для восстановления спинного мозга после травмы. Напоследок отметим, что разряды электрического тока позволяют не только восстановить нейронные связи спинного мозга. Ранее мы рассказывали о том, что электроды, имплантированные в головной мозг, позволили избавить женщину от тяжелой депрессии.

Ученые выяснили от чего зависят узоры на пальцев и почему у всех людей они разные

Людей с одинаковыми отпечатками пальцев, как известно, не существует. Эту особенность используют полицейские для поиска преступников, кроме того, благодаря ей многие из нас разблокируют свои смартфоны одним касанием пальца. Но от чего вообще зависит отпечаток пальцев? Многие исследования показали, что на узоры на пальцах влияют гены. Но отсюда возникает вопрос почему у однояйцевых близнецов рисунок на пальцах разный? Ответить на этот вопрос помогло недавнее исследование, в котором ученым удалось выяснить как формируются узоры из кожи. Оказывается, они зависят всего от трех молекул, которые способны создавать бесконечное множество вариаций рисунков, практически, случайным образом.

Почему у людей на пальцах есть рисунок на пальцах

Зачем вообще эволюция наградила людей рисунками на пальцах? Разумеется, не для того, чтобы разблокировать смартфоны. Неровности на пальцах и ладонях улучшают сцепление. То есть благодаря им у нас не выскальзывают различные предметы из рук. Однако изначально рисунок на руках, судя по всему, появился для того, чтобы нашим предкам легче было хвататься за ветки и стволы деревьев. Поэтому рисунок также имеется у некоторых лазающих животных, к примеру, шимпанзе и коал.

Узор на пальцах имеется не только у людей, но и некоторых животных

Кроме того, неровности помогают чувствовать тактильные свойства поверхностей, которых мы касаемся. Следует отметить, что рисунок на пальцах образуется тремя элементами, или узорами: завитками, петлями, и арками (гребнями). Различные сочетания этих узоров и обеспечивают наши пальцы уникальными рисунками.

Как формируется рисунок на пальцах

Отпечатки пальцев, а точнее, рисунок появляется довольно рано начиная с тринадцатой недели развития плода. Вначале на кончиках пальцев возникают углубления, которые называются первичными гребнями. Затем из них развиваются вышеперечисленные узоры, в результате чего формируется уникальный рисунок.

Ранее ученым удалось обнаружить некоторые гены, которые определяют какие узоры появляются на пальцах человека. Однако непонятно какие биохимические механизмы управляют образованием этих рисунков. Чтобы ответить на этот вопрос, британские ученые секвенировали РНК внутри ядер клеток зародыша на кончиках пальцев.

За узоры на пальцах отвечают всего три гена

В результате исследователи обнаружили 3 сигнальных пути, то есть определенные белки, которые отвечают за передачу инструкции. Каждый сигнальный путь влияет то, как растет кожа на пучках пальцев. Гены, связанные с двумя из этих сигнальных путей, называются WNT и BMP. Они образуются в клетках на пучках пальцев зародыша. Эти гены чередуются в рядах клеток. Третий фактор, EDAR, образуется вместе с геном WNT в развивающихся бороздках.

Чтобы выяснить как эти гены работают, исследователи провели эксперимент на мышах, которые также обладают рисунком на пальцах. Они заблокировали сигнальные пути у грызунов, в результате чего обнаружили, что WNT и BMP являются антиподами друг друга. WNT, судя по всему, стимулирует рост клеток, в результате чего образуются выпуклости на коже, а BMP, наоборот, подавляет рост клеток, в результате чего образуются бороздки.

Но какую функцию в таком случае выполняют сигналы EDAR? От них зависит расстояние между выпуклостями. Когда ученые подавили активность гена EDAR, на пальцах мышей появились гребни в горошек, а не полосы. Таким образом, когда все три сигнала работают вместе, они образуют замысловатый рисунок. Об этом исследователи сообщили в журнале Cell.

Гены не влияют на то, какой у человека рисунок на пальце, он зависит от других факторов

От чего зависят отпечатки пальцев?

Итак, отпечатки пальцев формируют всего три гена. Но почему у однояйцевых близнецов отпечатки пальцев разные, ведь их гены могут работать одинаково (подробнее о том, кто такие однояйцевые близнецы и почему они возникают, можно почитать здесь)?

Все дело в том, что гены отвечают лишь за элементы рисунка. А рисунок, то есть расположение узоров на пальце, зависит от анатомии самого пальца, а также времени возникновения гребня. Рисунок начинает формироваться с нескольких гребней, от расположения которых в дальнейшем зависит весь рисунок.

Еще больше интересных материалов вы найдете на нашем ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛЕ. Подписывайтесь скорее, чтобы не пропустить самое интересное!

Анатомия пальца, то есть его точная форма и другие особенности, помогают направить характер роста клеток кожи. К примеру, если подушечки крупные, имеют симметричную форму, и на них гребни появляются рано, то со временем развивается завиток. Если подушечки имеют продолговатую и асимметричную форму, то на них образуют появляется петля.

Ученые обнаружили молекулу, которая отвечает за способность чувствовать магнитное поле она имеется не только у птиц, но и у нас

Как известно, перелетные птицы хорошо ориентируются в пространстве, то есть чувствуют где находится юг, а где север. Эта способность объясняется тем, что они чувствуют магнитные поля Земли, то есть, фактически, имеют встроенный в организм компас. Долгое время считалось, что этим «компасом» обладают только птицы и некоторые виды животных. Однако, как показывает недавнее исследование, шестым чувством теоретически наделены вообще все живые существа на Земле, в том числе и люди. Разница между нами и птицами заключается лишь в том, что развито это чувство по-разному у кого-то сильнее, а у кого-то слабее, только на молекулярном уровне. Вполне возможно, что способность чувствовать магнитные поля когда-то помогала выживать нашим предкам.

Как животные чувствуют магнитное поле Земли

Способность ощущать магнитные поля называется магниторецепцией. Этой способностью обладают не только птицы, но и многие рыбы, амфибии и рептилии. Так как механизмы, которые отвечают за шестое чувство, скрыты от нашего наших глаз, в отличие от других чувств, таких как зрение или, к примеру, слух, ученым потребовалось много времени, чтобы выяснить как оно работает.

О том, что бактерии способны ощущать магнитные поля и ориентироваться в них, ученые узнали только в 60-х годах. О том, что рыбы и птицы во время миграции ориентируются по магнитным полям, стало известно только в 1970-х годах. Но как именно это происходит, долгое время ученые не могли понять. Лишь в 2000 году, то есть спустя более двадцати лет была опубликована работа, в которой говорится, что за магниторецепцию может отвечать определенная молекула, в которой образовываются радикальные пары.

Магнитное поле чувствуют не только птицы, но и многие другие животные, среди которых и рептилии

Эта молекула, именуемая криптохромом, представляет собой рецептор в сетчатке перелетных птиц. Она не только может воспринимать магнетизм, но также восприимчива к свету. Более того, есть предположения, что эта молекула в своей работе даже использует квантовую запутанность. Подробно о том, что такое квантовая запутанность, можно почитать по ссылке.

Принцип работы криптохрома следующий когда на него попадает свет, один из его электронов занимает одно из двух вращающихся состояний. На каждое из этих двух состояний по-разному влияет геомагнитное поле нашей планеты. По тому, как оно влияет, животные могут ориентироваться где находится юг, а где север.

Наличие криптохромов долгое время было главным объяснением того, как животные чувствуют магнитные поля. Но теперь британские ученые, похоже, обнаружили еще один механизм, который помогает в этом.

Люди способны ощущать магнитное поле на молекулярном уровне

Клетки всех животных чувствуют магнитное поле?

Недавнее исследование показало, что клетки всех живых существ содержат молекулу, которая реагирует на магнитные поля. Конечно, это вовсе не значит, что все живые организмы способны ощущать магнитные поля и ориентироваться по ним в пространстве, как это делают птицы или рыбы. Однако такой способностью обладают клетки.

В своей работе исследователи изучали клетки плодовых мушек. Манипулируя с их генами, исследователи обнаружили, что молекула FAD (флавин-аденин-динуклеотид), которая образует радикальную пару с криптохромами, на самом деле сама по себе является магнитным рецептором. Об этом ученые сообщают в журнале Nature.

Исследование поможет лучше понять, как магнитное поле воздействует на человека

Самое интересное, что эта молекула присутствует во всех клетках. Причем, чем выше ее концентрация, тем выше вероятность того, что она обеспечит магнитной чувствительностью даже без криптохромов. К примеру, у плодовых мушек, когда на FAD воздействует свет, генерируется радикальная пара электронов, которые восприимчивы к магнитному полю. Но, когда FAD работает с криптохромами, чувствительность клетки к геомагнитному полю возрастает.

Отсюда следует, что криптохромы не единственный рецептор магниторецепции, следовательно, криптохромы не так важны для магниторецепции, как предолагалось ранее. Из этого открытия также становится понятно, почему человеческие клетки чувствительность к магнитным полям в лабораторных условиях они обладают магниторецепцией как минимум на молекулярном уровне.

Обязательно переходите по этой ссылке, чтобы подписаться на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛЕ. С ним вы будете в курсе самых последних событий в мире науки и высоких технологий.

Но, к сожалению, у нас нет сознательного ощущения магнитного поля. Правда, ранее исследования показали, что некоторые люди все же способны ощущать магнитное поле. Но, в любом случае, данное исследование в конечном итоге позволит лучше оценить последствия воздействия магнитного поля на человека.

Ученые нашли способ как замедлить процесс старения

У каждого организма есть свой ресурс, исчерпав который, он погибает. Отсюда следует, что замедлив процессы в организме, можно продлить жизнь, так как ресурс будет исчерпываться медленнее. То есть принцип предельно простой живи медленнее, и проживешь дольше. К примеру, можно замедлить обмен веществ, ограничив потребление калорий. Теоретически это работает на уровне не только отдельной клетки, но и целого организма, будь то дрозофила, мышь или даже человек. Более того, в ходе некоторых исследований, проводившихся в течение последних десяти лет, ученые получили положительные результаты даже на практике. Однако на молекулярном уровне до последнего момента было непонятно как работает данный механизм. Кроме того непонятно было от чего вообще зависит сам ресурс. Теперь же ученым удалось прояснить ситуацию.

Какая польза от недоедания на молекулярном уровне

Сразу отметим, что недоедание имеет и обратный эффект нехватка полезных веществ сама по себе может погубить организм. Ранее мы рассказывали, что человеку для существования необходимы определенные микро и макроэлементы. То есть у человека, умирающего от голода, метаболизм сильно замедлен. Однако это вовсе не значит, что он сможет долго прожить.

Отсюда следует, что необходим другой способ замедления метаболизма. Но, чтобы найти этот способ, нужно вначале выяснить какие именно процессы на молекулярном уровне происходят, когда в организм поступает недостаточное количество пищи. Поэтому сотрудники Кельнского университета вместе с учеными из института Макса Планка провели исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Nature.

При замедлении процесса считывания ДНК в клетках замедляется и процесс старения

Как выяснилось, при потреблении недостаточного количества продуктов, клетки начинают медленнее читать собственные гены. Благодаря этому клетка начинает медленнее стареть и, соответственно, дольше жить. Но как считывание генов связано со старением и недоеданием?

Как клетки считывают свои гены

Чтобы информация, которая содержится в генах, влияла на те или иные процессы в клетке, она должна быть считана из ДНК и скопирована в РНК. Для ее считывания существуют специальные ферменты, которые называются РНК-полимеразами. Они движутся по ДНК и буквально сканируют ее, копируя при этом информацию в РНК. Этот процесс называется транскрипцией.

Затем РНК после некоторых превращений направляется к рибосомам, то есть клеточным механизмам, которые синтезируют белки на основе той информации, которую содержит РНК. То есть последняя фактически служит шаблоном для белок-синтезирующих машин, а РНК-полимераза создает этот шаблон.

РНК-полимераза (фиолетовая) расплетает ДНК (двухцветная) и синтезирует новую РНК (зеленая)

РНК-полимераза может перемещаться по ДНК с разной скоростью. В своем исследователи ученые сравнили скорость ее движения в организмах разного возраста. Как выяснилось, в молодом возрасте РНК-полимераза считывает ДНК медленно, а с возрастом скорость считывания увеличивается.

Казалось бы, какая разница с какой скоростью движется РНК-полимераза по ДНК? Как мы сказали, этот фермент является по сути сканером. Если вы когда-нибудь работали с ручным оптическим сканером, которые были распространены в 90-х годах, то знаете, что им необходимо было проводить медленно, в противном случае оцифровать изображение без искажений было невозможно. Похожая ситуация и с РНК-полимеразой при ускорении движения она начинает считывать информацию с ошибками.

Ошибки в РНК приводят к тому, что рибосомы начинают создавать белки с «искажениями», так как воспроизводят их на основе некачественных шаблонов. Как известно, белки выполняют в клетке главную работу. Когда они получаются с ошибками, начинают выполнять свои задачи некачественно или вообще перестают работать. Постепенно ошибки накапливаются, в результате чего клетка не может больше поддерживать свою жизнедеятельность, в результате чего погибает. Собственно говоря, этим и определяется тот самый ресурс (по крайней мере, отчасти), о котором мы говорили в самом начале.

Гистоны замедляют процесс считывания ДНК

Как недоедание замедляет старение

Когда «сканер», то есть РНК-полимераза, движется по ДНК, сталкивается с гистонами. Они представляют собой определенные белки, одной из функций которых является упаковывание ДНК в ядре клетки, благодаря чему она становится более компактной. Но вместе с тем от гистонов зависит скорость перемещения РНК-полимеразы.

Если, к примеру, гистонов на ДНК будет слишком много, РНК-полимераза вообще не сможет перемещаться. Если же гистонов будет слишком мало, то РНК-полимераза будет перемещаться слишком быстро и не сможет без ошибок прочитать информацию. Как показало исследование, с возрастом гистонов становится меньше, что и приводит к ускорению чтения генов и, как следствие, накоплению ошибок.

В ходе эксперимента исследователи ограничивали мышей в питании, что привело к замедлению РНК-полимеразы. Дело в том, что гистоны являются элементом эпигенетической регуляции активности генов. Подробнее об эпигенетической регуляции генов мы рассказывали в статье, посвященной влиянию экономических кризисов на возраст.

Ученым удалось продлить жизнь дрозофил на 10-20%

В результате химических модификаций на гистонах, вызванных изменениями в обмене веществ, они начинают крепче и гуще садиться на определенные участки ДНК или, наоборот, освобождать ДНК от своего присутствия, и тем самым ускорять движение РНК-полимеразы.

Отсюда следует, что скорость РНК-полимеразы можно снизить, если увеличить количество гистонов в клетках. Ученым получилось это сделать у дрозофил, в результате чего их продолжительность жизни возросла на 10-20%. Кроме того, теоретически можно замедлить РНК-полимеразу саму по себе при помощи редактирования ее генов. В целом схема выглядит правдоподобной, но нуждается в дополнительных исследованиях и изучении.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

Напоследок напомним, что процесс старения связан со множеством различных механизмов в организме, а не каким-либо одним, таким как скорость считывания генов. К примеру, недавно ученым удалось выяснили почему холод продлевает жизнь. Как выяснилось, низкая температура запускает в клетках процесс их очистки от мусора, то также продлевает их жизнь.

Процесс старения связан с накоплением повреждений в ДНК клеток. Факторы, такие как окружающая среда, ультрафиолетовое излучение, свободные радикалы и другие факторы окислительного стресса, могут причинить повреждения ДНК в клетках, что приводит к ухудшению их функционирования

Саламандры прекрасные создания необычайно юркие и красивые. Обладают они множеством необычных качеств, а также совершенно разными окрасами. И ученых они тоже привлекают, но больше в качестве изучений естественно. Таким образом исследования показали, что у этих маленьких дракончиков имеются клетки-зомби, или же сенесцентные, простыми словами они ответственны за старение, то есть навсегда прекращают свое деление. Но удивительно то, что эти клетки даже после того как состарятся продолжают свою работу, стимулируя производство новых мышечных волокон, что в свою очередь способствует регенерации утраченных конечностей у саламандр. Как полагают авторы исследования, эксперименты с данным процессом могут привести к новым методам лечения возрастных заболеваний.

Клетки отвечающие за старение и их особенности

Новые исследования показывают, что сенесцентные клетки это не только проблема старения, но и потенциальный источник ценных свойств. В отличие от обычных клеток, они перестают делиться в ответ на стресс, но при этом продолжают оставаться живыми. С течением времени количество этих клеток в организме увеличивается, что связывают с возрастными изменениями и развитием различных заболеваний, включая рак. Однако настоящая природа сенесцентных клеток оказывается гораздо сложнее и зависит от конкретного контекста.

Саламандры дышат через кожу. Кожа саламандры является важным органом для дыхания, и через нее они могут получать кислород из окружающей среды.

Интересно отметить, что недавние исследования указывают на потенциальные положительные эффекты сенесцентных клеток. Оказывается, эти клетки могут иметь благотворное влияние, способствуя заживлению ран и предотвращению образования рубцовых тканей. В ранее проведенных исследованиях также было обнаружено, что сенесцентные клетки присутствуют на ключевых этапах регенерации конечностей у саламандры. Важно, что последующие исследования других научных групп показали наличие этих клеток и в других контекстах регенерации, включая у млекопитающих. В связи с этим ученые решили выяснить, какую роль могут играть эти клетки в процессе регенерации и влияют ли они на его успешность.

Может быть интересно 250 миллионов лет назад на Земле существовали гигантские рыбы-ящерицы.

Как зомби-клетки способствуют регенерации

Недавние исследования привлекли внимание ученых к саламандрам, особенностям их регенерации и уникальным способностям восстанавливать потерянные конечности. Процесс регенерации конечностей у саламандры представляет собой феноменальное явление, при котором полностью функциональная конечность может отрастать за несколько недель.

Стареющие клетки также часто проявляют повышенную активацию системы воспаления в организме. Это известно как «воспалительный старение» или «воспалительный фенотип».

Ученые заинтересовались вопросом о влиянии стареющих клеток на процесс регенерации и решили проверить, как их количество в ране влияет на это. В результате исследования они обнаружили, что присутствие стареющих клеток на самом деле усиливает процесс регенерации. Однако возникает вопрос: как это происходит?

Исследователи выяснили, что когда в ране присутствует больше стареющих клеток, формируется более крупная цепочка регенерации, или бластема, как ее называют ученые. Бластема представляет собой группу клеток, которые играют решающую роль в формировании новой конечности, восстанавливая все необходимые ткани. Чем больше бластема, тем больше клеток доступно для роста конечности, и тем быстрее происходит регенерация. Стареющие клетки, похоже, играют роль «стимуляторов» процесса регенерации.

Читайте также: Ученые превратили стволовые клетки в эмбрионы как такое возможно?

Однако ученые не остановились на этом и продолжили более детально исследовать зомби с участием и без участия стареющих клеток. В ходе своих исследований они обнаружили новый механизм, который также способствует усилению процесса регенерации. Конкретно, они выяснили, что присутствие стареющих клеток увеличивает количество регенерирующих мышечных клеток. Оказалось, что стареющие клетки выделяют факторы, которые стимулируют близлежащие мышечные ткани вернуться в более ранние стадии развития и произвести новые мышцы.

Результаты показывают, что стареющие клетки используют коммуникацию клетка-клетка для влияния на процесс регенерации. Они выделяют молекулы, которые дают сигнал зрелым мышечным волокнам дедифференцироваться в мышечные клетки-предшественники. Эти клетки могут размножаться, а также дифференцироваться (разделяться) в новые мышечные клетки, тем самым усиливая процесс регенерации.

Дедифференцировка это процесс обратного развития или потери различий, которые существуют между двумя или более различными группами, организмами или клетками. В более простых словах, это означает, что разные элементы или организмы становятся более похожими друг на друга. Для лучшего понимания можно привести пример из биологии. Во время эмбрионального развития разные клетки в организме часто проходят процесс дифференцировки, при котором они становятся специализированными для определенных функций, таких как клетки сердца, нервные клетки и т. д. Однако иногда, в определенных условиях, клетки могут пройти процесс дедифференцировки, при котором они теряют свою специализацию и становятся более подобными другим типам клеток. В общем смысле дедифференцировка означает уменьшение различий или возвращение к более общему состоянию.

Значимость саламандр для изучения регенерации

На данный момент группа ученых активно занимается изучением мышц одной из ключевых тканей, необходимых для регенерации конечностей. Правда, следует заметить, что также необходимо расширять исследования, чтобы выяснить, как сигнализация стареющих клеток влияет на регенерацию других тканей.

В мире существует около 550 видов саламандеров. Они относятся к семейству земноводных и обитают в различных регионах, включая леса, горные районы, болота и даже подземные пещеры.

Чтобы не пропустить много нового обязательно посетите наш Telegram и Дзен, только актуальные и полезные новости из мира науки!

Авторы сосредотачиваются на исследованиях именно саламандр, чтобы раскрыть процессы регенерации и старения. Как известно, саламандры являются одним из немногих видов животных, которые, по-видимому, не подвержены естественному процессу старения. Они не проявляют характерных признаков старения и не страдают возрастными заболеваниями, такими как рак. Более того, они обладают удивительной способностью к самоисцелению, способностью восстановить практически любой орган в своем организме.

Изучение саламандр играет важную роль в понимании основных принципов регенерации, и в долгосрочной перспективе может помочь разгадать тайну ограниченных возможностей регенерации у человека.

Вкусовые рецепторы имеются не только на языке, но и в других частях тела

Многие виды клеток в нашем организме имеют очень ограниченный перечень задач. Например, это касается фоторецепторов, которые улавливают световые волны в наших глазах, то есть они предназначены только для зрения. Однако такие узконаправленные клетки встречаются не только в тех участках тела, где они выполняют свою задачу, но и многих других. Те же фоторецепторы встречаются во всей нервной системе, а не только в глазах. То же самое касается и вкусовых рецепторов, которые находятся на языке, и благодаря которым мы можем ощущать вкус пищи. Не так давно ученые обнаружили, что они расположены по всему нашему телу, где выполняют определенные задачи.

Как работают вкусовые рецепторы

Вкусовые рецепторы представляют собой особые клетки, а точнее — молекулы в клетках, которые обнаруживают питательные вещества в пище, попадающей в рот. При этом они отправляют сигналы об этих веществах во вкусовую кору, то есть вкусовой центр мозга. Мозг в свою очередь преобразовывает эти импульсы, в результате чего мы чувствуем вкус. Собственно говоря, по такому принципу работают все рецепторы, в том числе и рецепторы обоняния, о которых мы рассказывали ранее.

Вкусовые рецепторы передают сигналы о вкусе пищи в мозг

Что касается вкусовых рецепторов в других частях тела, то они выполняют то же самое действие — определяют питательные вещества. Однако мы не чувствуем вкус этих веществ, так как эти рецепторы не связаны с той частью мозга, которая отвечает за определение вкуса. Отсюда возникает вопрос, зачем они вообще нужны в таком случае?

Какие задачи выполняют вкусовые рецепторы вне языка

Когда ученые обнаружили на языке новые молекулы с новой функцией, дали название им вкусовые рецепторы. Однако теперь ученые приходят к выводу о том, что это название не совсем корректное. Как уже было сказано выше, вкусовые рецепторы нашли далеко за пределами языка. Например, они выстилают кишечник человека, где точно так же обнаруживают определенные химические вещества, что позволяет кишечнику регулировать пищеварение.

Однако язык и кишечник объединяет то, что они относятся к пищеварительной системе. Поэтому обнаружение в этой части тела вкусовых рецепторов не стало чем-то удивительным. Однако впоследствии ученые стали находить их и в других частях тела.

Вкусовые рецепторы были обнаружены в кишечнике

Например, рецепторы сладкого вкуса нашли в бета-клетках поджелудочной железы. Как выяснилось, они помогают регулировать инсулин, о чем сообщалось в исследовании 2014 года. Но поджелудочная железа, как и кишечник, выделяют химические вещества в ответ на химические сигналы, получаемые от вкусовых рецепторов. Поэтому их нахождение здесь тоже является вполне логичным.

Тогда ученые пошли еще дальше — стали проводить исследования, и обнаруживать вкусовые рецепторы в самых неожиданных частях тела, например, в сердечной мышце, жировых отложениях, скелетных мышцах, мочевом пузыре, мозге, трахее и легких т.д.

Причем в каждом из органов они выполняют ту или иную задачу. Например, Рецепторы горького вкуса, которые были обнаружены в дыхательных путях мышей, связаны с регуляцией дыхания. Также рецепторы горького вкуса и вкуса умами ученые обнаружили в семенниках. Когда их отключили, у мышей стало уменьшаться количество сперматозоидов.

Вкусовые рецепторы обнаружены даже в дыхательных путях

Все это указывает на то, что вкусовые рецепторы не ограничиваются какой-то одной функцией, и их нельзя назвать исключительно сенсорами вкуса. Определение вкуса пищи — это лишь одна из многих задач, которые они выполняют в организме.

Переходите по ссылке на наш ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов, посвященных науке.

Надо сказать, что открытие вкусовых рецепторов за пределами языка не только дает больше информации о нашем организме, но и имеет практическое значение. Например, отсюда становится понятно, почему подсластители, вопреки распространенному мнению, на самом деле не помогают избавиться от лишнего веса, если ими заменить сахар. Причина может быть в том, что не только наш язык определяет их как сахар, но и кишечник, в результате чего пищеварительная система начинает работать аналогичным образом.

Напоследок напомним, что недавно ученые обнаружили связь между всеми рецепторами. Например, то, что обоняние человека влияет на вкус, было известно давно. Но, как недавно выяснилось, от обоняния также зависит и зрение. Более того, ученые обнаружили, что даже звук влияет на восприятие вкуса. Как мы ранее уже рассказывали, чтобы пища была вкуснее, принимать ее нужно в тишине.

Длительный сон делает иммунитет человека более эффективным

Все наверняка слышали о том, что во время болезни, например, простуды или гриппа, нужно много спать, чтобы быстрее выздороветь. И это не пустые слова сон действительно очень важен для борьбы с инфекциями. Более того, медицинская статистика говорит о том, что люди, которые по долгу спят, реже болеют. Также есть данные, указывающие на то, что длительный сон усиливает эффективность вакцин. Учитывая все это, можно сделать вывод, что сон каким-то образом связан с нашим иммунитетом. Напомним, что последний представляет собой сложную систему, состоящую из множества механизмов, направленных на борьбу с патогенами и злокачественными клетками. Поэтому возникает вопрос на какие именно механизмы иммунитета влияет сон, и каким образом помогает организму защититься от болезни? Ответ удалось получить немецким ученым, которые подробно изучили взаимосвязь сна и работы иммунной системы.

Как сон влияет на иммунитет

В своем исследовании авторы в течение суток измеряли количество Т-лимфоцитов у мужчин и женщин. Мониторинг осуществлялся как в период бодрствования, так и в момент, когда люди спали. Напомним, что Т-клетки играют ключевую роль в обеспечении клеточного иммунитета. Их задача заключается в уничтожении вирусов и бактерий, борьбе со злокачественными клетками, а также формировании клеточной памяти, благодаря которой в будущем иммунитет распознает патоген, попадающий в организм, и сразу его уничтожает.

Исследование показало, что во время сна Т-клетки активнее реагируют на сигнальный белок-хемокин CCL19, синтезирующийся в лимфатических узлах. Этот белок указывает путь Т-лимфоцитам к лимфоузлам и побуждает их мигрировать. В ходе исследования ученые смешали сторонние Т-лимфоциты с плазмой крови спавших людей. В результате они обнаружили, что чужие клетки иммунитета тоже показали готовность взаимодействовать с белком CCL19 и мигрировать туда, откуда он к ним приходит. Об этом авторы исследования сообщают в журнале Brain, Behavior, and Immunity. Это говорит о том, что с самими клетками иммунитета во сне ничего не происходит, а изменения касаются исключительно лимфы.

Иммунные клетки Т-лимфоциты

Почему во сне эффективнее работает иммунитет

Итак, можно сказать, что благодаря сну клетки иммунитета становятся более мобильными, способными реагировать на белок-хемокин CCL19. Но что происходит с лимфой? Во время сна в крови повышается уровень некоторых химических соединений, которые заставляют Т-лимфоциты быть более восприимчивыми и послушным.

Такими соединениями в первую очередь являются гормоны соматотропин и пролактин. Их уровень в крови зависит от циклов сна и бодрствования. Но почему так важна способность Т-лимфоцитов мигрировать в лимфоузлы, реагируя на сигнальный путь, образованный белком-хемокином CCL19?

Во сне повышается уровень химических соединений в крови, которые повышают эффективность иммунитета

Почему для клеток иммунитета важны лимфоузлы

Дело в том, что Т-лимфоциты являются частью адаптивного иммунитета. То есть они реагируют не на все патогены, которые попадают в организм, а только конкретные вирусы или бактерии. То есть им нужны определенные молекулярные приметы, которыми тот или иной патоген отличается от других патогенов.

Чтобы обнаружить и запомнить молекулярные приметы, Т-клетки должны самостоятельно исследовать молекулы патогена и сверить их с «иммунной памятью», то есть данными от других иммунных клеток. В результате возникает обмен межклеточными сигналами, в результате которых происходит подтверждение и уточнение угрозы. Лимфатические же узлы можно описать как некие центры обучение Т-лимфоцитов, так как лимфа собирает чужеродные молекулы из межклеточной жидкости в тканях и доставляет в лимфоузлы. Среди этих молекул, разумеется, есть и части патогенов. В результате Т-клетки в лимфоузлах получают необходимые образцы, на которых обучаются и понимают, с чем именно им необходимо бороться.

В лимфоузлах клетки иммунитета «обучаются» распознавать патогены

Отсюда становится понятно, почему сон повышает эффективность вакцин. Даже если патоген не настоящий, иммунный анализ в лимфоузлах, который наиболее активно происходит во сне, обеспечивает необходимый эффект. Проще говоря, иммунитет во сне обучается бороться с теми или иными вирусами.

Переходите по ссылке на наш ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов, посвященных науке.

Это еще одна причина хорошо высыпаться. Напомним, что недосып не только ухудшает иммунитет, но и имеет ряд других негативных последствия для организма. Например, ускоряет процесс старения и увеличивает риск смерти на 50%. Однако данное исследование позволяет сделать и еще один вывод — повысить эффективность иммунитета можно искусственно при помощи соматотропина и пролактина. Но, чтобы подтвердить это вывод, необходимы дополнительные клинические исследования.

Ученые выяснили что кишечник может влиять на развитие сердца эмбриона

Человеческая жизнь, по сути, начинается с того момента, когда абсолютно одинаковые клетки начинают делиться на разные типы, то есть приобретают определенную специализацию, в результате чего из них в последствии развиваются разные органы и ткани. Для изучения этого процесса ученые все чаще используют органоиды. Изучать как развиваются органы у целого эмбриона пока нет возможности. Зато уже имеются технологии, которые позволяют воссоздать искусственно любой органоид, то есть микроорган. Обычно они представляют собой не орган целиком, а определенную часть, к примеру, зачаток коры полушария мозга, структурную единицу почки и т.д. Но этого хватает, чтобы исследовать воздействие того или иного препарата на зарождающийся орган, ядовитых веществ и т.д. Также органоиды используют для изучения закономерностей их развития. В процессе одного из таких исследований сердечного органоида, сотрудники Гладстоновского института, обнаружили интересную закономерность на его развитие большое влияние оказывал находящийся рядом органоид кишечника. Причем без него органоид не мог полноценно развиваться.

Как кишечник влияет на развитие формирование сердца

Ученые Гладстоновского института использовали для своей работы индуцированные плюрипотентные стволовые клетки человека. Их получают из обычных, то есть специализированных клеток при помощи определенных молекулярных сигналов. После того, как эти клетки утрачиваю свою специализацию, при помощи других молекулярных сигналов им придают ту или иную новую специализацию. Плюрипотентными (всемогущими) их называют по той причине, что им можно искусственно придать любое предназначение. К слову, существует другая технология, которая позволяет брать стволовые клетки из клонов эмбрионов. Но они для подобных исследований не применяются.

Органоиды образуются из стволовых клеток, которые изначально не имеют предназначения

В своем исследовании ученые поставили перед собой задачу создать из таких клеток не только сердечную мышцу, но и другие клетки, которые содержит наше сердце, то есть сформировать более-менее полноценный органоид. Перебирая возможные варианты молекулярных сигналов, они обнаружили, что сердце нормально развивается только вместе с клетками кишечника.

Как утверждают авторы исследования, опубликованного в издании Cell Stem Cell, при наличии клеток кишечника, органоид приобретал сложную структуру, напоминающую настоящее сердце эмбриона. Более того, они отметили, что у органоида появилось нечто, напоминающее кровеносные сосуды, питающее сердце.

Также ученые утверждают, что микроорган обладал более разнообразными клетками, в сравнении с аналогами, выращенными в одиночку. Причем пропорции клеток были правильными. Среди них исследователи обнаружили клетки, которые обладали электрическими свойствами, такими же, как у настоящего формирующегося сердца. Когда авторы работы создавали такие же самые органоиды, но без клеток кишечника, сердце на ранней стадии развития словно замирало. В паре же с клетками кишечника органоид смог прожить год. По словам экспертов, для таких структур это необычайной длительный срок.

Двойной органоид, который содержит клетки сердца и кишечника

Наше исследование открывает новые многообещающие перспективы органоидных технологий, которые помогут улучшить наше понимание того, как развивающиеся органы и ткани, как взаимодействуют и инструктируют друг друга говорит старший исследователь Гладстона Тодд МакДевитт, доктор философии, старший автор исследования.

Почему органоиды развиваются совместно

Как отмечают авторы работы, активно развивалось не только сердце, но и клетки кишечника. Они выявили структуры, которые напоминали тонкий кишечник. Но каким образом один органоид влиял на другой? По словам авторов работы, микроорганы обменивались между собой химическими сигналами.

Тодд МакДевитт, ведущий автор исследования

Связь между развивающимися тканями, возможно, еще не получила такого широкого признания, как следовало бы. Теперь мы можем потенциально исследовать этот фундаментальный процесс так, над которым никогда раньше не задумывались говорит Тодд МакДевитт.

Как отмечают исследователи, несмотря на успехи, то есть более естественную структуру органоидов, сформированных в паре, они все еще сильно отличались от тех органов, которые развиваются в эмбрионе. Однако, следует учитывать, что в эмбрионе одновременно развиваются не два органы, а все. Они также имеют тесный химический контакт друг с другом. Вполне возможно, что при формировании в лабораторных условиях не двух органоидов, а всех вместе, как у эмбриона, органоиды будут также формироваться правильно.

Еще больше увлекательных материалов из мира науки мы подготовили для вас на нашем Яндекс.Дзен-канале

Учены планируют в ближайшее время продолжить дальнейшие исследования, чтобы усовершенствовать технологии выращивания органоидов. В частности, они собираются вырастить другие похожие органоиды с различными типами тканей, которыми обладает сердце, почки и т.д. Напоследок напомню, что другая группа ученых смогла вырастить полноценный гибридный эмбрион обезьяны и человека, о чем мы рассказывали ранее.

Недавно ученые совершили важное открытие в области медицины

Ткани человеческого организма состоят из клеток, которые постоянно обмениваются между собой информацией и полезными веществами, а некоторые из них даже могут двигаться. Например, способностью к передвижению обладают раковые клетки именно из-за этого умения в организмах происходит распространение онкологических заболеваний. Долгие годы ученые не могли объяснить, каким образом клетки умудряются передвигаться, но относительно недавно стало известно, что для этого у них есть специальные щупальца, именуемые как филоподии. При помощи мощного оптического пинцета, микроскопа и других научных приборов, исследователям удалось узнать об этих отростках больше важной информации, которой они щедро поделились. Есть надежда, что в будущем ученые смогут уменьшить активность филоподий, что позволит быстрее излечивать людей от раковых болезней. Тема интересная и важная, поэтому давайте рассмотрим ее более подробно.

Оптический пинцет инструмент, который позволяет трогать микроскопические объекты при помощи лазерного света. Изобретателем оптического пинцета является американский физик Артур Эшкин, который в 2018 году был награжден за это нобелевской премией.

Оптический пинцет является одним из лучших научных изобретений за последние годы

Как двигаются клетки?

Подробностями об особенностях филоподий поделилось издание Science Alert. В ходе новой научной работы ученые наблюдали за разными типами клеток при помощи научного оборудования, позволяющего взаимодействовать с различными объектами микроскопических размеров. Похожие на щупальца отростки были замечены у разных типов клеток, в том числе и раковых. Наблюдения показали, что филоподии обладают очень сложными манерами поведения. Они способны растягиваться, изгибаться и менять свою форму и длину во время движения. При помощи этих щупалец клетки могут исследовать окружающую среду, перемещаться и взаимодействовать с другими клетками.

Описание способностей филоподий

По словам исследовательницы Наташи Лейнсе (Natascha Leijnse), при помощи отростков клетки могут даже внедряться в другие ткани. Пожалуй, в этом заключается главная опасность наличия филоподий в раковых клетках. Должна быть, скорость развития онкологических заболеваний связана как раз со степенью активности этих придатков. Если это действительно так, то ученые сделали очень важное для медицины открытие. Получается, что для замедления развития смертельно опасных заболеваний, нужно максимально снизить активность филоподий. Но важно сделать это выборочно будущая технология не должна влиять на щупальца других видов клеток, потому что от их активности зависит работа жизненно важных систем.

Отростки раковой клетки

Читайте также: По мнению ученых, защиту организма от рака могут обеспечивать прыгающие гены

Как человечество борется с раком?

Когда ученые смогут создать технологию для остановки развития рака, неизвестно. На данный момент они занимаются наблюдением за филоподиями. Благодаря новым технологиям, им удалось узнать, что щупальца имеют ядро, которое состоит из белков актина и миозина. По словам авторов новой научной работы, по физическим свойствам филоподии клеток можно сравнить с резиновой лентой. Когда отростки скручиваются, они сокращаются в длине, но потом быстро возвращаются в исходное состояние. Скручивание возникает, когда белки миозина обвивают актиновые белки.

На фотографиях можно увидеть, как двигаются филоподии

Открытия подобного рода очень важны для человечества, потому что рак является одной из ведущих причин смерти в мире. По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2020 году онкологические заболевания унесли жизни почти 10 миллионов людей. И это при том, что на сегодняшний день технологии достигли такого уровня развития, при котором многие виды рака, при своевременной диагностике, легко поддаются лечению. Исходя из этого можно предположить, что при быстром и точном обнаружении болезни, смертельного исхода можно избежать. Технологии для эффективной диагностики рака активно разрабатываются, и о самых интересных из них мы регулярно рассказываем. Так, пару лет назад стало известно о создании искусственного интеллекта для обнаружения рака груди.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих новостей нашего сайта!

Но о лекарствах против рака ученые тоже не забывают. Одной из главных проблем при лечении рака является то, что его клетки нередко выталкивают лекарства, снижая их эффективность. Но недавно было найдено растение, которое лишает их такой способности. Подробности читайте в этом материале.

Ученые создали чип, который умеет программировать клетки

Одно из самых важных достижений медицины за последние годы это использование стволовых клеток для лечения человеческих болезней. Этот тип клеток в человеческом организме большом количестве имеется только на стадии эмбриона. Они способны превращаться в клетки разных тканей, поэтому в период развития из них создаются органы человека. С возрастом их становится все меньше, человеческий организм перестает восстанавливаться, стареет и умирает. Но вот уже несколько лет ученые создают стволовые клетки из уже сформировавшихся тканей, используя для этого самые высокие технологии. Этот процесс сложен и опасен тем, что в ходе процесса могут возникнуть раковые клетки. Но недавно американские ученые разработали чип, который программирует живые клетки на выполнение других функций. Стадия стволовой клетки минуется, побочных эффектов нет, но результат оказывается таким же.

Как создаются стволовые клетки?

У человека есть несколько естественных источников стволовых клеток: костный мозг, жировая ткань, а также кровь из пуповины. Сегодня некоторые родители платят деньги за то, чтобы у их детей взяли образцы пуповинной крови для консервации. Таким образом они обеспечивают отпрыскам возможность использовать содержащиеся в этой крови стволовые клетки для лечения возможных заболеваний в будущем. К сожалению, на сегодняшний день это довольно новая технология и сведений об успешном использовании пуповинной крови нет.

Стволовые клетки могут спасти жизнь, но их создание очень дорогая услуга

Зато ученые уже применяют на деле стволовые клетки, созданные в лабораторных условиях. В ходе этого процесса ученые берут образцы уже сформированных клеток из глубоких слоев кожи. Они помещаются в оборудование для программирования клеток при помощи языка Cello. Отличие от обычного программирования в этом случае заключается лишь в том, что вместо числовых данных исследователи работают с входящими в состав ДНК нуклеиновыми кислотами. Внося в них новые данные, ученые подвергают сформированные обратному развитию и превращают в стволовые.

При использовании стволовых клеток могут возникнуть серьезные побочные эффекты

Весь этот процесс занимает довольно много времени и обходится пациентам в круглые суммы. Вдобавок к этому, в процессе изменения генетических данных могут развиться раковые заболевания.

Читайте также: Что такое стволовые клетки и зачем они нужны?

Чип для лечения людей от опасных болезней

Чтобы решить эту проблему, недавно ученые из Медицинской школы Университета Индианы создали чип, который способен самостоятельно перепрограммировать клетки для выполнения других задач. На одной стороне чипа имеются крошечные иглы, а на другой прямоугольный контейнер с генетическими данными. Под воздействием электричества, новая генетическая информация проникает в клетки под чипом и заставляет выполнять другие функции. В общем, из обычных клеток кожи можно сделать кровеносные сосуды, нервные клетки и так далее.

3D-изображение созданного чипа

Автор научной работы Чандан Сен (Chandan Sen) предлагает следующий способ применения новой технологии. Допустим, человек попал в дорожную аварию и получил серьезные травмы. Его кровеносные сосуды были сильно повреждены и к некоторым органам перестала поступать кровь. В этом случае врачи смогут вставить чип, создать из уцелевших клеток кожи кровеносные сосуды и вылечить человека. Такой метод лучше донорства, потому что ткани создаются из родных для человека материалов вероятность отторжения и возникновения последующих проблем минимальна.

Вариант расположения чипа на теле человека

По данным издания New Atlas, технология разрабатывалась на протяжении пяти лет. Сегодня ученые уже готовы вывести созданный чип из стадии прототипа и заняться тестированием финальной версии на людях. Только вот для этого им нужно дождаться разрешения от Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA). Когда устройство можно будет использовать в клинических условиях, ученые надеются при помощи него лечить повреждения головного мозга, повреждения нервов и другие серьезные заболевания.

Видео с описанием технологии

Многие люди очень боятся слова чипирование, но ученые с каждым годом используют чипы для лечения болезней. Относительно недавно я рассказывал о том, как чип на поверхности головного мозга позволит парализованному человеку снова начать говорить. Подробности читайте по этой ссылке.

Способность клеток впитывать вещества в необходимом для них количестве обязательное условие для их жизни

Чем отличается живое от неживого? В первую очередь все живые организмы едят и пьют люди, звери, птицы, грибы и растения не могут существовать без энергии, которую получают из питательных веществ. Потребляют еду все по-разному, но получение питательных веществ на клеточном уровне происходит примерно одинаково у всех организмов. Клетки способы всасывать в себя питательные вещества, извлекать отходы и снабжать органеллы основными строительными блоками в субмикрометровом масштабе при помощи специальных транспортных молекул. Но, самое интересное, что эта способность работает даже против градиента концентрации. К примеру, в клетке сконцентрировано много глюкозы, а вокруг нее лишь небольшое количество этого вещества. В таком случае клетка может закачать дополнительную глюкозу, чтобы восполнить ее недостаток. По сути, эта способность является необходимым условием для зарождения жизни. Первые клетки на Земле научились поглощать те питательные вещества, которые им нужны в необходимом для них количестве. Сотрудники Нью-Йоркского университета смогли обеспечить искусственные клетки системой питания.

Как искусственные клетки научили впитывать вещества

Чтобы система впитывания веществ, то есть мембранный насос, мог поглощать против градиента концентрации, ему необходима энергия. В результате биохимических реакций питательные вещества расщепляются, при этом энергия их химических связей сохраняется в виде молекулы АТФ, а также в аналогичных ей других молекул. Затем из таких молекул она легко извлекается теми или иными органоидам (отдельным элементам клетки, которые выполняют самые разные функции, вплоть до арифметических вычислений). В том числе часть молекул направляется к мембранным насосам, обеспечивая их необходимой для работы энергией.

Каждая живая клетка представляет собой целый «завод», состоящий из отдельных органоидов

Ученые Нью-Йоркского университета смогли создать искусственные клетки, которые обладают подобным насосом, способным закачивать вещества извне. Подробно об этом описано в журнале Nature. В качестве энергии для насоса они использовали свет. Следует отметить, что клетками эти искусственные образования назвать можно лишь с большой натяжкой. Они представляют собой просто мембранные капсулы, по размеру сравнимые с эритроцитами. Их мембрана выполнена не из липидов, как у живых клеток, а из полимера.

Еще больше информации о последних открытиях и достижениях ученых мы публикуем на нашем Telegram-канале

Внутри они тоже не содержат никаких систем, которыми обладают клетки, то есть не имеют аппарата для синтеза белка или митохондрий. По сути, они представляют собой клеточные макеты, однако вполне годятся для изучения некоторых фундаментальных процессов. В мембране этих пузырьков ученые делали отверстия и вставляли молекулярный насос. Последний начинал работать и закачивать вещества, когда на него попадал свет. В результате он втягивал внутрь пузырьков молекулы, которые находились вокруг. При этом насос служил одновременно и клапаном, который не давал выйти наружу содержимому пузырьков. Насос также можно перепрограммировать, чтобы он выкачивал содержимое пузырька наружу и не пропускал внутрь.

Схема питания клетки мембрана захватывает вещества и обеспечивает их доставку внутрь клетки

Конечно, до полноценной клеточной системы изобретению ученых еще далеко. Впитанные вещества не переваривались, а просто накапливались внутри пузырька. Кроме того, насос не способен сам выключаться, когда в клетке накапливается достаточное количество питательных веществ. Также он не способен отличать одно вещество от другого. Поэтому, когда ученые добавили в окружающую питательную среду кишечные палочки, то насос стал поглощать даже их.

Искусственные клетки с насосом в чем их польза

Как я сказал выше, способность клеток поглощать питательные вещества в необходимом для них количестве является главным условием для жизни организмов. Возможно, ученым удастся доработать капсулы, и тогда они действительно будут похожи на живые клетки.

Однако, даже сейчас изобретению уже можно найти применение. К примеру, его можно использовать как фильтр, к примеру, для очистки жидкостей от загрязнений или устранения бактерий. Причем бактерии и загрязняющие вещества теоретически можно разрушать прямо внутри пузырьков. Для этого нужно лишь предварительно заполнять их определенными реагентами.

Ученые не собираются останавливаться на достигнутом и будут продолжать работать над усовершенствованием искусственных клеток. Об их достижениях мы будем сообщать на нашем Яндекс.Дзен-канале, поэтому подписывайтесь, чтобы не пропустить. Напомню, ранее мы рассказывали о том, что ученые придумали как выращивать клетки со встроенными датчиками, которые следят за процессами, которые происходят внутри них.

Ученые могут омолаживать клетки, что может увеличить среднюю продолжительность жизни людей

Как бы этого не хотели некоторые люди, стать бессмертным невозможно обеспечить вечную жизнь не может даже наука. Однако, ученые постоянно пытаются управлять процессом старения путем создания технологий для омоложения человеческого организма. Все живые создания устроены таким образом, что их клетки со временем стареют и перестают выполнять свои функции. Например, клетки соединительной ткани, фибробласты, необходимы для производства коллагена белка, который отвечает за внешний вид кожи человека. С возрастом коллаген вырабатывается хуже, из-за чего кожа становится некрасивой и даже неглубокие раны начинают заживать неделями, а то и месяцами. Раздел науки, в рамках которого ученые пытаются вернуть людям молодость, называется регенеративной биологией. И недавно в этой области был совершен заметный прорыв ученые смогли омолодить клетки на целых 30 (!) лет. Давайте рассмотрим подробности.

Как ученые программируют клетки?

Технология омолаживания людей уже существует, и она заключается в создании индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Звучит очень сложно, поэтому предлагаю запомнить только то, что в результате срабатывания этой технологии клетки человека забывают о своих задачах и в будущем могут научиться выполнять любую программу, которую им дадут ученые. Для большего понимания можно представить взрослого человека, который выучился на определенную профессию, например, на сантехника. Ученые могут заставить его забыть все свои рабочие навыки и превратить в мальчишку, который потом может освоить любую другую профессию.

Ученые уже умеют программировать клетки на выполнение разных задач

Разработчиками метода создания индуцированных плюрипотентных стволовых клеток являются ученые Синъя Яманака (Shinya Yamanaka) и Джон Гердон (John Gurdon). За свое достижение, в 2012 году они были вознаграждены Нобелевской премией по физиологии и медицине. Выделенные ими четыре молекулы, которые играют важную роль в стирании памяти клеток, носят название факторы Яманаки. Технология существует, но на данный момент ученые не могут достичь того, чтобы созданные клетки умели превращаться во все возможные типы клеток есть большие ограничения.

Синъя Яманака и Джон Гердон

Ученые омолодили клетки на 30 лет

Недавно, совершенно другая группа ученых, решила запустить процесс стирания памяти клеток лишь наполовину. Ведь зачем полностью обнулять клетки, если учить их новым навыкам, если их можно просто омолодить и позволить по-прежнему хорошо выполнять свою работу? Для полного стирания памяти клеток необходимо 50 дней, но в рамках нового эксперимента ученые обошлись двумя неделями. Омоложению были подвергнуты упомянутые в начале статьи фибробласты, которые вырабатывают белки, отвечающие за здоровый внешний вид кожи.

Фибробласты под микроскопом

Спустя две недели частичного стирания памяти ученые первым делом изучили химические метки в геноме фибробластов, которые указывают на его возраст. Также исследователи проследили, насколько хорошо клетки вырабатывают коллаген. К их удивлению, подвергнутые перепрограммированию клетки омолодились на целых 30 лет. Звучит как фантастика, но именно такими словами ученые описали свое достижение.

Коллаген важен для состояния кожи

Читайте также: Правда ли, что старение это болезнь, которую можно вылечить?

В будущем люди будут стареть медленнее

В теории, когда-нибудь эта технология действительно сможет омолаживать людей. Причем речь идет не только о косметическом омоложении сами клетки будут моложе и справляться со своими функциями прямо как у детей. Возможно, кто-нибудь уже замечал, что у молодых людей ссадины и даже более серьезные раны заживают быстро, буквально за 2-3 дня. А у пожилых людей даже небольшие ранения не могут зажить по несколько недель. Так вот, если довести технологию до совершенства, даже 70-летние люди будут обладать гладкой и здоровой кожей. А если омолаживать другие типы клеток, можно будет избежать большинства болезней, что заметно увеличит среднюю продолжительность жизни в мире.

Есть надежда на то, что в будущем люди будут стареть медленнее, чем сегодня

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих новостей нашего сайта!

Результаты некоторых исследований показывают, что нынешние пожилые люди чувствуют себя гораздо лучше, чем люди того же возраста несколько десятков лет назад. Современный мир устроен так, что представители старшего поколения, в большинстве своем, здоровы как в физиологическим, так и в психологическом плане. Однако, всегда есть некоторые нюансы, и этот случай не исключение. Подробнее о результатах сравнения здоровья пожилых людей разных поколений читайте в этом материале.

Последние комментарии