TechFusion.ruЗдоровьеДайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #9

Дайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #9

Дайджест достижений биотехнологии и генной инженерии: сенсоры в фруктах

Мы регулярно рассказываем о последних открытиях и интересных достижениях в мировых и российских технологиях, связанных с работой человеческого организма. Это могут быть как классические биотехнологии — медицинские  открытия, генная инженерия и работа с биоматериалами, — так и технологические новинки, расширяющие возможности для восприятия окружающего мира и человеческого тела

В новом выпуске вы узнаете: как работает компенсаторный механизм у незрячих людей, почему стоит пить настоящий чай и заставить себя полюбить брокколи, чему мы можем поучиться у «отсталых» племен, а также как сенсоры могут помочь ритейлу

Незрячие супермены

Мы не раз слышали, что люди, лишенные зрения, получают «сверхспособности» вроде улучшенного слуха, обоняния или осязания. Но до сих пор ученые лишь предполагали, как именно работает этот компенсаторный механизм. В новой работе исследователи из Гарварда установили, каким образом слепота от рождения влияет на развитие мозга человека.

Люди, лишенные зрения, получают «сверхспособности». Фото: Pixabay.com

Люди, лишенные зрения, получают «сверхспособности». Фото: Pixabay.com

Наш мозг обладает таким свойством, как нейропластичность. Если в результате травмы или какого-либо нарушения развития некоторые связи в головном мозге нарушаются, им на смену приходят новые, призванные компенсировать потерянную функцию. Так, например, можно восстановить способность двигаться после инсульта, даже если часть клеток мозга погибла — оставшиеся нейроны выстроят новые связи.

А что, если какая-то важная функция — например, зрение — отсутствует с самого рождения? Ученые из Гарварда решили выяснить, как это влияет на развитие мозга.

Исследователи сделали МРТ мозга группе незрячих людей и группе людей с обычным зрением. Выяснилось, что у людей, которые родились слепыми или потеряли зрение в возрасте до трех лет, нейронные связи в головном мозге отличаются от таковых у зрячих людей. Чтобы компенсировать отсутствие зрительной информации, мозг незрячих людей формирует много новых связей между разными зонами.

«Мы увидели существенные изменения не только в затылочной коре (которая отвечает за зрение), но и в участках, ответственных за сенсорные функции, память и язык», — говорит автор исследования Коринна Бауер. Эти изменения приводят к тому, что слепые люди острее чувствуют прикосновения и запахи, лучше слышат и запоминают информацию.

Новые знания о том, как мозг адаптируется к слепоте у тех, кто родился незрячим, должны помочь врачам при реабилитации тех, кто потерял зрение во взрослом возрасте.

Не кофе единым

Мы уже рассказывали, что ученые признали кофе неплохим средством для профилактики болезни Альцгеймера. Но не все люди любят этот ароматный напиток. Его главное действующее вещество — кофеин, который и обеспечивает полезные свойства кофе, содержится и в других продуктах — например, в чае. Ученые решили проверить, насколько эффективно ежедневное употребление чая в борьбе с деменцией.

Дайджест биотехнологии. Привычка пить чай - полезна. Фото: Pixabay.com

Привычка пить чай — полезна. Фото: Pixabay.com

Исследователи из Национального университета Сингапура проследили за группой из 957 китайцев в возрасте от 55 лет. Всем известно, что чай в Китае является любимым национальным напитком, так что многие из испытуемых употребляли его регулярно.

Выяснилось, что у тех, кто постоянно пил свежезаваренный листовой чай, риск старческого слабоумия снизился на 50%. А у людей с генетической склонностью к болезни Альцгеймера — аж на 86%.

Ученые не ограничивают защитные свойства чая воздействием кофеина. По их словам, благотворное влияние на мозг оказывают и другие компоненты напитка: L-теанин, катехины, теафлавины и теарубигины. Не столь важно, какой чай вы пьете — черный, зеленый или улун — главное, чтобы это был настоящий листовой чай, а не суррогат из пакетика.

Исследователи утверждают, что их выводы по населению Китая можно распространить и на представителей других стран. Так что, если вы не любите кофе, но хотите сохранить молодость мозга — пейте чай.

Брокколи против рака

Брокколи — один из символов правильного питания и здорового образа жизни. Чем же так полезна эта капуста? Ученые говорят, что один из вероятных бонусов регулярного употребления брокколи — снижение риска рака.

Брокколи содержит большое количество сульфорафана. Фото: Pixabay.com

Брокколи содержит большое количество сульфорафана. Фото: Pixabay.com

Брокколи содержит большое количество сульфорафана. Исследователи уже убедились в том, что это вещество имеет противораковую активность — в частности, оно помогает в профилактике и лечении рака простаты. Теперь же ученые объяснили, каким образом это вещество может препятствовать развитию злокачественных опухолей.

Лишь небольшая часть наших генов — около 5% — определяет бОльшую часть процессов в нашем организме — кодирует белки, из которых строятся клетки тела. Оставшиеся 95% генома некоторые ученые называют «мусорной ДНК». Но, возможно, они недооценивают важность этой части генома, которая отвечает за синтез некодирующих РНК.

Так, например, некоторые длинные некодирующие РНК могут быть причиной развития рака. Один из подозреваемых — ген под названием LINC01116 — производит РНК, которая влияет на развитие рака простаты. Эта «мусорная ДНК» сама по себе не производит никакие белки, но может заставить существующие клетки превратиться в злокачественные.

Если активность LINC01116 в организме зашкаливает, раковые клетки под воздействием вредоносной РНК начинают делиться и образовывать колонии. Вещество из брокколи, сульфорафан, дезактивирует LINC01116. После отключения активности этого гена вероятность того, что раковые клетки сформируют колонии и запустят рост опухоли, снижается в четыре раза.

Важность этого открытия не только в том, что диета, богатая брокколи, снижает риск рака простаты. Та же самая РНК, что запускает рак простаты, может влиять на развитие рака мозга, легких и прямой кишки — брокколи и тут послужит хорошей профилактикой.

Но главное, ученые открыли новый механизм, который участвует в развитии злокачественных образований. Возможно, они вскоре придумают новые лекарства (в частности, на основе сульфорафана), которые будут прицельно воздействовать на гены, производящие вредоносную РНК. Такой подход поможет остановить рост раковых клеток, не затрагивая здоровые ткани, чем грешит наиболее распространенный сегодня метод лечения рака — химиотерапия.

Племя из Южной Америки научит ЗОЖу

Сегодня мы отовсюду слышим десятки разных (часто противоречащих друг другу) принципов здорового образа жизни, которые помогут нам жить долго и счастливо. Кто-то говорит, что много заниматься спортом вредно, кто-то — что нужно бегать каждый день. Кто-то становится вегетарианцем, а кто-то считает, что без мяса нам не получить всех жизненно необходимых веществ.

Племя из Южной Америки научит ЗОЖу. Фото: Pixabay.com

Племя из Южной Америки научит ЗОЖу. Фото: Pixabay.com

Возможно, для того, чтобы понять, что такое действительно здоровый образ жизни, нам стоит обратиться к племенам, которые до сих пор живут вдали от современной цивилизации. Например, к опыту племени Tsimane из Южной Америки.

У людей из этого племени риск атеросклероза в пять раз ниже, чем у среднего жителя США, а сосуды 80-летнего циманайца работают как у 50-летнего американца. Представители племени имеют самую здоровую сердечно-сосудистую систему из всех исследованных популяций в мире. Чему нас могут научить эти аборигены?

Первое: движение. Современный человек ведет сидячий образ жизни — 54% времени, пока мы бодрствуем, мы проводим без движения. В племени люди двигаются 90% из того времени, когда они не спят.

Второе: диета. Основной компонент рациона представителей Tsimane — так называемые «сложные» углеводы, которые составляют 72% их дневной калорийности. Аборигены едят много пищи, богатой клетчаткой, часто в необработанном виде: рис, зеленые бананы, маниок, кукурузу, фрукты и орехи. Еще 14% калорий они получают из белка — мяса и рыбы. Содержание жира в их диете низкое, всего 14%, из них меньше трети — насыщенные жиры.

И еще: практически никто из племени не курит.

В итоге среди 700 представителей племени от 40 до 94 лет, которых исследовали ученые, 85% не имели риска сердечно-сосудистых заболеваний. Для сравнения: в США из 6800 человек 45-84 лет только у 14% не обнаружили подобного риска.

Конечно, в современных условиях трудно воссоздать быт южноамериканских аборигенов. Но, по крайней мере, теперь мы знаем, какой образ жизни можно действительно считать здоровым.

Фрукты-шпионы на страже ритейла

Вам не надоели помятые, испорченные и подгнившие фрукты на прилавках супермаркетов?

Возмущены не только вы — ритейлерам тоже не нравится получать от поставщиков такую продукцию. Проблема в том, что фрукты, особенно экзотические, часто везут за много тысяч километров разными перевозчиками. Бывает трудно понять, в какой момент что-то пошло не так, и кого нужно наказать за нарушение правил перевозки.

Манго-шпион в коробке с обычными манго. Фото: plus.empa.ch

Манго-шпион в коробке с обычными манго. Фото: plus.empa.ch

Но теперь есть решение. Исследователи из компании Empa придумали фрукты-сенсоры, которые помогут заказчикам узнать об условиях транспортировки товара.

Эти искусственные фрукты выглядят почти как настоящие яблоки, бананы и апельсины. По форме и размеру, а также плотности, они тоже аналогичны натуральным собратьям. Внутри муляжа находится сенсор, чувствительный к температуре. Он записывает информацию об условиях транспортировки на всем пути следования. Когда партия прибывает в пункт назначения, по этому контрольному фрукту можно определить, на каком этапе были нарушены условия перевозки.

Следующий шаг в развитии фруктов-шпионов — оснастить их беспроводным доступом в интернет, чтобы они могли в реальном времени передавать данные о транспортировке. Таким образом заказчик сможет вовремя заметить неполадки и принять меры.

А мы с вами наконец получим свежие фрукты на прилавках наших магазинов.