TechFusion.ruЗдоровьеДайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #29

Дайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #29

Биотехдайджест
Дарья Шипачева

Дарья Шипачева

Писатель текстов. Medical geek. Тренер по йоге
Дарья Шипачева

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: перепрограммирование клеток, различия женского и мужского мозга, капелька восточной мудрости и фидбек для нейронных связей

Одним движением руки клетки превращаются…

…в другие клетки. Исследователи из Огайо изобрели прорывную технологию, которая позволяет «перепрограммировать» клетки кожи в клетки другого типа прямо внутри организма.

Для «перепрограммирования» клеток используется специальный нано-чип. Его  помещают на нужный участок кожи, и он доставляет в клетки нужную информацию. После этого клетки кожи меняют свою функцию и превращаются в клетки другого типа — например, в сосуды.

Как это работает, ученые проверили на мышах с поврежденными конечностями. Наночип прикладывали к коже на лапах грызунов — конечности были сильно повреждены, кровообращение в них было затруднено, и без должного лечения мыши вскоре потеряли бы их.

Фото: Pixabay.com

После терапии в течение одной недели в поврежденных конечностях из клеток кожи «выросли» новые сосуды, и еще через пару недель нормальный кровоток восстановился — лапы животных были спасены.

Ученые из Огайо сами поражены тем, как хорошо работает новая технология — она помогает восстановить нужные ткани в 98% случаев. При этом лечение неинвазивно, не требует длительно выращивать необходимые клетки в пробирке и затем пересаживать их пациенту — все происходит прямо внутри организма.

В следующем году исследователи планируют начать клинические испытания своего метода. По их мнению, технология поможет людям  «чинить» поврежденные и стареющие органы и ткани, сосуды и даже восстанавливать нервные клетки мозга — например, после инсульта.

Женский мозг активнее мужского

К такому выводу пришли исследователи из психиатрической клиники Амена после изучения серии компьютерных томографий.

Для анализа ученые взяли более 46 тысяч снимков мозга мужчин и женщин. Среди участников исследования было 119 здоровых людей и почти 27 тысяч пациентов с различными отклонениями психики: депрессия, биполярное расстройство, синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), шизофрения, психоз и другие.

Основной задачей ученых было понять, почему у мужчин и женщин с разной частотой развиваются различные расстройства. У женщин, например, чаще бывает болезнь Альцгеймера, тревожность и депрессия, а у мужчин — СДВГ.

Просмотрев снимки головного мозга, исследователи поняли — в целом мозг женщин работает активнее мужского. Особенно у женщин отличились префронтальная кора — зона, которая отвечает за концентрацию, контроль импульсов и принятие взвешенных решений — и лимбическая система, которая контролирует эмоции и настроение.

Все это помогает понять, почему мужчины и женщины подвержены именно таким психическим расстройствам. У женщин активнее лимбическая система — значит, они более эмоциональны, склонны тревожиться и расстраиваться, поэтому больше подвержены депрессиям. А депрессия сама по себе — один из факторов риска болезни Альцгеймера. С другой стороны, женщины лучше фокусируются и контролируют импульсы благодаря активности префронтальной коры, поэтому куда реже страдают синдромом дефицита внимания и гиперактивности.

Особенности работы женского мозга также объясняют, почему женщины больше склонны к эмпатии, имеют развитую интуицию, более эффективны в командной работе и лучше мужчин умеют держать себя в руках.

Остается один вопрос: почему при таких прекрасных качествах мозга в мире так мало женщин-президентов?

Зеленый чай против западной диеты

Когда мы говорим о восточном мудреце, мы представляем себе подтянутого седовласого старца, который, несмотря на возраст, не потерял остроты ума. В то же время, многие пожилые люди на Западе страдают от ожирения и с годами теряют свои умственные способности. В чем же секрет восточных старцев? Может, в зеленом чае?

Китайские ученые подтвердили чудодейственные свойства зеленого чая — а точнее, его основного активного компонента эпигаллокатехин-3-галлата (EGCG) — в эксперименте на мышах.

Исследователи разделили молодых трехмесячных мышей на три группы. Одну стали кормить обычным образом — эти грызуны стали контрольной группой. Второй назначили «западную диету» с высоким содержанием жиров и сахара, в особенности фруктозы. Ученые считают, что такая диета приводит не только к ожирению, но и к когнитивным нарушениям — в частности, проблемам с памятью. Наконец, третьей группе мышей тоже давали «западную диету», но вдобавок их поили водой с активным компонентом зеленого чая EGCG.

Биотехдайджест

Через четыре месяца, когда грызуны достигли взрослого возраста, ученые оценили их вес и умственные способности. Как и ожидалось, мыши на диете с высоким содержанием жиров и фруктозы сильно растолстели по сравнению с контрольной группой. Но интересно вот что — грызуны, которые «запивали» такую же еду водой с экстрактом зеленого чая, остались стройными.

Более того, прием EGCG помог мышам на нездоровой диете сохранить умственные способности. В тестах на память обычная группа на «западной диете» справлялась с заданиями гораздо хуже контрольной группы — это говорит о том, что питание с большим количеством жиров и фруктозы действительно плохо влияет на мозг. Но те грызуны, что принимали EGCG вместе с вредной едой, смогли успешно справиться с тестами.

Так что если хотите сохранить фигуру и память — запивайте бургеры зеленым чаем.

Нейрофидбек для мозга

Наш мозг — сложнейшая система, в которой разные участки постоянно взаимодействуют друг с другом. Нормальность работы мозга обеспечивается прочными нейронными связями между теми участками, которые должны обмениваться импульсами, и отсутствием связей там, где их быть не должно. Когда нейронные связи становятся слишком слабыми там, где они нужны, или, напротив, слишком сильными там, где они вредны, развиваются нарушения психики и поведения.

Обычно такие нарушения лечат таблетками или когнитивно-поведенческой терапией. Проблема в том, что оба этих метода неспецифичны и воздействуют на весь мозг, а не только на конкретную связь между двумя регионами, которая требует «починки».

Японские ученые придумали новый способ терапии, который использует нейрофидбек для построения нужных связей в мозге (или ослабления ненужных).

Участниками исследования японцев были здоровые люди, которым ученые решили укрепить нейронные связи между двумя выбранными участками мозга. Для этого они использовали нейрофидбек. При помощи функционального МРТ исследователи измеряли активность участков мозга при выполнении определенных заданий. Если в процессе задания нужная связь активировалась, участник эксперимента получал награду — это должно было закрепить связь.

Испытуемые проходили тренинг в течение четырех дней, и им удалось успешно «вырастить» нейронные связи с помощью нейрофидбека. Более того, связь оставалась активной и через два месяца, когда ученые провели повторное обследование.

В первую очередь новая технология дает надежду на излечение людям с нарушениями в работе мозга. Но кто знает — может, в будущем появятся специальные нейротренажеры, при помощи которых мы сможем наращивать нужные нейронные связи и «прокачивать» свой мозг.