Прозрачная кожа, безрогие коровы и ускоренное старение: научные открытия недели
Ученым удалось заглянуть внутрь живого организма без специальных устройств, врачи на шаг приблизились к пересадке глаза с восстановлением зрения, а негативные последствия ковидной пандемии до сих пор аукаются. Расскажем, что нового выяснили исследователи на этой неделе.
Пищевой краситель делает кожу прозрачной
Кожу можно сделать прозрачной, и для этого нужен лишь незамысловатый раствор из воды и пищевого красителя тартразина. После его нанесения покров в течение нескольких минут начинает просвечивать — так, что видны внутренние органы. Правда, речь идет о мыши, а не человеке. Если вещество смыть, то животное постепенно принимает прежний вид. Краситель, который уже попал в кожу, постепенно выводится с мочой.
Тартразин — краситель синтетического происхождения, который используется в пищевой промышленности. Его кодируют как E102. В природе в чистом виде не встречается. Добывается из отходов производства — каменноугольного дегтя.
Тартразин добавляют в любимый многими тархун Фото: © suwit 1313 / Shutterstock / FOTODOM
Применяется в производстве газированных напитков, мороженого, желе, пюре, супов, чипсов, йогуртов, горчицы, конфет, тортов, консервированных овощей и фруктов, когда нужно получить желтый или зеленый цвет и их оттенки. Также тартразин часто встречается в средствах личной гигиены и косметике, где его обычно обозначают как CI 19140 или FD & C Yellow 5. Можно увидеть его и в составе лекарств.
В эксперименте ученые наносили раствор на голову и живот мышей, после чего могли невооруженным глазом наблюдать кровеносные сосуды на поверхности мозга, а также внутренние органы в брюшной полости животных и перистальтику.
Как это работает? Растворенные в воде молекулы красителя поглощают большую часть света, особенно синего и ультрафиолетового, а кожа является рассеивающей средой. По отдельности они блокируют большую часть света, проходящего через них, а при соединении достигается эффект прозрачности. По сути, молекулы красителя уменьшают степень рассеивания света в ткани.
Куриная кожа до и после обработки прозрачным раствором
Фото: © American Association for the Advancement of Science
Важно, что «раствор прозрачности» безопасен для грызунов. На людях этот эксперимент пока не проводили, поскольку кожа человека примерно в 10 раз толще, чем у мыши. Для удачного опыта нужно рассчитать дозировку красителя и найти метод доставки, который позволит раствору проникнуть на нужную глубину. Также ученые экспериментируют с другими молекулами, которые теоретически могут работать эффективнее тартразина. Они уверены, что их открытие может произвести революцию в существующих оптических исследованиях, которые применяются в биологии и медицине.
Обитатели лабораторий: главные животные в мире науки
ЧитатьМозг подростков состарился из-за ковида
Ограничения на передвижение, оторванность от своей социальной среды и слом привычного образа жизни (то, с чем была связана пандемия коронавируса) оказали негативное влияние на психическое здоровье подростков. В этот период у детей среднего и старшего школьного возраста развивается чувство самоидентификации, уверенности в себе и самоконтроля. И ковидные запреты лишили многих такой возможности, вызвав повышенную тревожность, депрессию и стресс, особенно у девочек.
Ученые из University of Washington показали, что пандемия привела к истончению коры головного мозга у подростков. Такое происходит при хроническом стрессе и негативных эмоциональных переживаниях, повышая риск развития нейропсихиатрических и поведенческих расстройств. Отрицательное влияние пандемии больше сказалось на девушках, причем в несколько раз.
Во время пандемии видеочаты и видеоконференции буквально пережили второе рождение
Фото: © JOURNEY STUDIO7 / Shutterstock / FOTODOM
При этом у девушек истончение наблюдалось по всему мозгу, а у юношей — только в зрительной коре. Это может быть связано с разницей в типе социального взаимодействия у разных полов. Парни обычно встречаются для какого-то активного совместного отдыха, а у представительниц слабого пола в приоритете общение и возможность делиться чувствами и переживаниями.
Чтобы понять, остановился ли ускоренный процесс старения и возможно ли восстановление толщины коры головного мозга, ученым потребуются дополнительные исследования. Известно, что интеллектуальные показатели (скорость обработки информации, способность выполнять типичные задачи) зависят от того, насколько истончилась кора головного мозга. По крайней мере, такая взаимосвязь установлена для пожилых людей. По подросткам таких данных пока нет.
Россиянки стали меньше жить, у американцев — «букет» болезней: что натворил ковид
ЧитатьПервая пересадка глаза признана успешной
В 2021 году американец Аарон Джеймс работал линейным монтером высоковольтных линий и получил сильную электротравму, изувечившую его. Он потерял левую руку, левый глаз, подбородок и нос. Два года он не мог нормально есть, ощущать вкусы, запахи и разговаривать. В мае 2023 года в клинике Langone Health при Нью-Йоркском университете ему пересадили сразу несколько частей донорского тела: глаз, костную глазницу, нос, часть подбородочной кости и связанные с ней мышцы, нервы и кровеносные сосуды. Операция длилась примерно 21 час.
При подготовке к ней команда врачей тренировалась на трупах около 15 раз. Специалистам удалось успешно пересадить глазное яблоко, не повредив его кровоток. Чтобы взять нужное количество кости для пересадки, врачи создавали хирургические шаблоны, напечатанные на 3D-принтере. Они были сделаны на основе КТ-снимков с лиц донора и Джеймса. Отойдя от наркоза после операции, мужчина, который до этого два года не чувствовал запахи, вновь их ощутил.
Человеку впервые успешно пересадили глаз
ЧитатьИ вот год спустя врачи пришли к выводу, что все пересаженные органы здоровы и работоспособны. Пусть глаз не может двигаться или видеть, но у него нормальное давление и хороший кровоток, а сетчатка реагирует на свет. Также постепенно (хоть и хаотично) возвращается чувствительность вокруг глаза.
Специалисты отмечают, что не рассчитывали на то, что зрение в пересаженном глазе восстановится, ведь неизвестно, как зрительный нерв донора будет взаимодействовать с мозгом Джеймса. Как встроить чужеродный орган в действующую ЦНС, пока не ясно. Но успешная трансплантация глаза, пусть и без полного функционала, приближает медицину к тому дню, когда врачи научатся пересаживать зрительный орган, способный вернуть возможность видеть.
Составлена эпигенетическая карта мира
Ученые Университета Лобачевского (Нижний Новгород) вместе с российскими и зарубежными коллегами провели самое масштабное исследование по эпигенетическому старению. Они создали каталог данных для оценки биологического возраста на основе метилирования ДНК.
Для анализа были использованы данные более 23 тысяч человек из 25 стран. Полученная информация позволяет оценить скорость старения населения с учетом региональных, климатических, экономических и других факторов, а также прогнозировать развитие возрастных заболеваний. В итоге исследователи собрали информацию на своеобразной карте мира, где наглядно виден биологический возраст людей, проживающих в разных регионах. С ее помощью можно прогнозировать риск развития возрастзависимых заболеваний и даже управлять процессами старения.
Исследователи обнаружили ускоренное старение жителей отдельных регионов, в частности Конго и Австралии. В Африке причина кроется в низком уровне жизни, а на Зеленом континенте людям вредит широкое распространение агрессивного вида рака кожи. Виден на карте и общемировой тренд: мужчины стареют быстрее женщин. Исследователи продолжат разработку этой карты, а еще планируют создать новые, универсальные и информативные инструменты для анализа и оценки биологического возраста.
В Австралии один из самых высоких показателей заболеваемости раком кожи в мире, что неудивительно с такими роскошными пляжами
Фото: © John Garber / Shutterstock / FOTODOM
Первая безрогая корова не даст комолое потомство
Заводчики породы вагю подтвердили, что им удалось вывести молодую телку, которая унаследовала «гены безрогости» от обоих родителей. То есть она не сможет «передать» рога по наследству своим детям — они в любом случае родятся с гладкими лбами.
Чтобы вывести такую корову, ученые скрестили животных, которые унаследовали «гены комолости» от одного родителя. Эти гены всегда доминируют, то есть особь, получившая их от одного родителя, будет безрогой, но может передать гены, которые «включают» рога, потомству. В итоге родилась телка, у которой такие гены зафиксированы, поэтому у ее потомства рога уже не вырастут.
Мраморная говядина вагю высоко ценится среди гурманов
Фото: © Mironov Vladimir / Shutterstock / FOTODOM
Сейчас на фермах скотоводы для безопасности животных срезают им рога вручную. В дикой природе или на пастбищах рога служат для защиты, но в тесных помещениях они приносят немало проблем: корова может застрять в загоне, случайно травмировать себя, сородичей или персонал.
