Молодильная кровь и противоядие от угарного газа: научные открытия недели

Лекарство от шизофрении

В фильме «Игры разума» Рассел Кроу сыграл больного параноидальной шизофренией математика Джона Нэша, который смог справиться со своей болезнью Изображение: кадр из фильма «Игры разума»

При лечении шизофрении современные антипсихотические препараты помогают справиться в основном только с позитивными симптомами заболевания, воздействуя на антагонисты дофамина D2. Однако для значительной части пациентов терапия либо вообще не даёт нужного эффекта, либо действует недостаточно хорошо. Изменить такое положение дел, возможно, удастся эвенамиду — новому препарату, результаты доклинического исследования которого были недавно опубликованы.

Эвенамид — это модулятор глутамата, который воздействует на ключевую область патологии при шизофрении — гиппокамп. Препарат может снижать гипервозбудимость этой области мозга, оказывая длительное воздействие даже после выведения его из организма. Также он должен помочь пациентам, которые плохо реагируют на другие антипсихотические препараты.

Противоядие от угарного газа

Угарный газ (CO) невидим и не имеет запаха, зато токсичен. Он может наносить вред здоровью, накапливаясь в помещениях при пожаре или неисправности газового оборудования. Газ связывается с гемоглобином в крови в 200–400 раз эффективнее кислорода, лишая мозг и другие органы жизненно необходимого элемента. Главный способ лечения — насыщение организма чистым кислородом. Но даже если пациент выживает, почти у каждого второго остаются долгосрочные повреждения мозга или сердца.

При тяжёлых отравлениях угарным газом назначают гипербарическую оксигенацию — человека кладут в барокамеру Фото: © Nakleyka / Shutterstock / FOTODOM

Исследователи из Медицинской школы Университета Мэриленда предложили инновационное решение, модифицировав природный белок RcoM, который действует как молекулярная губка. Он избирательно связывается с молекулами CO, игнорируя кислород и другие важные химические соединения — например, оксид азота (NO), который регулирует кровяное давление. Терапия белком удаляет угарный газ из крови менее чем за минуту, выводя его из организма и освобождая гемоглобин для переноса кислорода. 

Омоложение с помощью крови

Немецкие учёные выяснили, могут ли системные факторы влиять на старение и омоложение кожи человека. Они использовали микрофизиологическую систему, которая имитирует условия человеческого организма. Она позволяет изучать биологические процессы, воссоздавая определённые условия in vivo с помощью органоидов, которые состоят из нескольких типов человеческих клеток. 

Авторы эксперимента создали культуру, объединяющую модели костного мозга и кожи. Во время исследования они обнаружили, что сыворотка крови молодого человека может оказывать омолаживающее воздействие на кожу людей старшего возраста, но только в присутствии клеток, происходящих из костного мозга. При воздействии «молодой» сыворотки увеличилось количество клеток-предшественников и гранулоцитов, а также улучшился мембранный потенциал митохондрий клеток костного мозга. Это говорит о том, что «молодые» системные факторы могут положительно влиять на состояние костного мозга, а через него — на кожу.

Во время эксперимента клетки после омоложения выделяли белки, которые устраняли признаки старения Фото: © Chokniti-Studio / Shutterstock / FOTODOM

Энергия митохондрий против заболеваний мозга

Международная группа учёных выяснила, как можно бороться с когнитивными нарушениями, связанными с заболеваниями головного мозга. Многие из этих патологий обусловлены изменениями в митохондриях — «энергетических станциях» клеток. Однако до сих пор было сложно установить прямую связь между дисфункцией митохондрий и развитием болезней. 

Авторы исследования сосредоточились на G-белках, которые присутствуют в митохондриях и играют ключевую роль в регуляции функций клеток. Учёные предположили, что активация некоторых G-белков может повысить активность митохондрий и компенсировать биоэнергетическую дисфункцию. Для проверки своей гипотезы они использовали рекомбинантный рецептор mitoDREADD-Gs, который нацелен на митохондрии. Когда специальный препарат активировал его в культивируемых клетках и тканях мозга мышей, сразу же происходило увеличение мембранного потенциала органеллы и потребления кислорода.

Многие заболевания головного мозга связаны с изменениями в митохондриях Изображение: © Яна Алябьева / «Сириус(Журнал»

Предок чумной палочки

Международная команда учёных, среди которых были и российские специалисты, обнаружила геном бактерии Yersinia pestis — возбудителя чумы — в останках домашней овцы, жившей около 4 000 лет назад в Евразийской степи. Это открытие позволяет лучше понять, как распространялись инфекционные заболевания в доисторические времена и какова была роль животных в этом процессе.

Учёные проанализировали ДНК, извлечённую из скелетных останков 23 домашних овец и крупного рогатого скота. В одном из образцов они идентифицировали частицы древней ДНК Yersinia pestis, а затем с помощью специальных методов реконструировали геном бактерии и сравнили его с другими известными геномами микроба, вызывающего чуму. Обнаруженная линия LNBA отличается от современных видов Yersinia pestis. Например, у неё отсутствуют ключевые генетические особенности, которые помогают бактерии выживать в блохах и расширять круг хозяев. Это позволяет предположить, что передача инфекции в случае с LNBA происходила иначе, чем у современных штаммов чумы.