Медицинские новости

Ученые из США выяснили, что капилляры в коре мозга устроены не так, как считалось ранее, составив трехмерную карту сосудов в коре мозга мыши, отвечающей за работу ее усов, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на Nature Neuroscience.

Дэйвид Кляйнфельд из университета Калифорнии в Сан-Диего (США) и его коллеги разработали особую методику, позволявшую им получить точный трехмерный «слепок» сосудов мозга мыши при помощи лазера. Для этого биологи приобрели нескольких мышей, усыпили их и заполнили сосуды в их мозге особым флуоресцирующим гелем. Затем ученые вырезали часть коры, отвечающей за работу вибрисс — усов мыши, и начали испарять ее, слой за слоем, при помощи лазера.

Когда луч лазера срезал стенки сосудов, гель внутри них начинал светиться. Специальная компьютерная программа отмечала такие точки на фотоснимках каждого среза, что позволило ей получить трехмерную карту сосудов в коре, объединив тысячи таких изображений. Данный прием позволил нейрофизиологам рассмотреть не только крупные сосуды, но и самые маленькие капилляры, доставляющие кислород к отдельным клеткам.

Оказалось, что «сетка» капилляров не совпадала с положением нейронов в коре, а была похожа на набор из изолированных петлей, соединенных с крупными сосудами. Этот неожиданный факт ставит под сомнение все методики магнитно-резонансной томографии мозга, ключевой идеей которой является связь между активностью нервных клеток и концентрацией кислорода в близлежащих сосудах.

Последствия ядерных испытаний помогли ученым доказать, что нервные клетки быстро восстанавливаются, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на статью в журнале Cell.

До сих пор у ученых не было данных о том, насколько быстро появляются новые нейроны, и может ли этот процесс всерьез влиять на память и мыслительные способности человека. Кирсти Сполдинг из Каролинского института (Швеция) и ее коллеги использовали необычный метод для обнаружения «свежеродившихся» клеток — они искали нейроны с большим количеством радиоактивного изотопа углерод-14.

Этот изотоп химически ничем не отличается от «нормального» углерода-12, и усваивается организмом, но встречается крайне редко. Однако в период с 1945 по 1963 год, когда страны проводили ядерные испытания на земле, в атмосфере и в океане, в природную среду попало огромное количество углерода-14, который возникал при атомных взрывах и с пищей попадал в организм людей. Ученые нашли в гиппокампе (зоне мозга, связанной с эмоциями и памятью) испытуемых большое количество нейронов с углеродом-14, встроенным в ДНК — это доказывало, что эти клетки возникли уже после рождения.

Исследователи обнаружили, что у взрослых людей в гиппокампе появляется до 700 новых нейронов в день, что соответствует скорости обновления клеток мозга в 1,75% в год. Сполдинг и ее коллеги отмечают, что такие поздние нейроны могут оказывать существенное влияние на функции мозга.

Американские нейрофизиологи разработали особую методику, позволяющую сделать мозг мыши или других животных полностью прозрачным и доступным для изучения при помощи импульсов света или флуоресцентных веществ, и опубликовали ее в статье в журнале Nature.

«Эта методика — плод химической инженерии, и ей по силам провести революцию в том, как мы изучаем анатомию мозга и то, как болезни меняют ее. С сегодняшнего дня изучение самого «трехмерного» органа в нашем организме не будет ограничиваться исключительно двумерными методиками исследования», — заявил Томас Инзель из Национального института психического здоровья в Бетесде (США), чьи слова приводит пресс-служба Стэнфордского университета.

Группа биологов под руководством Карла Дайссерота из Стэнфордского университета смогла сделать мозг мыши прозрачным, научившись «удалять» непрозрачные молекулы жиров из клеточных стенок нейронов и заменять их прозрачными наночастицами гидрогеля.

Дайссероту и его коллегам удалось добиться этого благодаря особой методике, похожей по своему принципу на процесс превращения костей и мягких тканей в окаменелости. Для этого ученые заполняют мозг жидкостью, состоящей из небольших молекул, образующих основу гидрогеля. Эти молекулы проникают в клеточные стенки нейронов и заполняют пустые участки между молекулами жиров. Затем ученые нагревают мозг до температуры тела, в результате чего мономеры гидрогеля соединяются, формируя «сетку», оплетающую все клетки мозга.

Данная сетка удерживает содержимое клеток на месте, что позволяет удалить молекулы жиров из нейронов, не нарушая их структуры и связей с другими нервами. После «обезжиривания» мозг становится полностью прозрачным и проницаемым для разного рода молекул, что позволяет наблюдать за его работой в трехмерном виде. Данный факт позволяет отследить то, какие химические процессы происходят при передаче сигналов между нейронами, а также внутри самих клеток, заключают биологи.

Американские нейрофизиологи научились оценивать силу боли, которую испытывает человек, по томограммам некоторых областей мозга, что в перспективе позволит выработать универсальную шкалу болевых ощущений, говорится в статье, опубликованной в New England Journal of Medicine.

«На настоящий момент не существует общепринятого способа измерить силу боли, кроме анкетирования пациентов. Мы смогли найти особую сеть из нервных клеток в мозге человека, активность которой позволяет оценить то, насколько острую боль чувствуют люди при ожогах», — заявил Тор Вагер из университета Колорадо в Боулдере (США).

Вагер и его коллеги обнаружили универсальный индикатор боли в мозге человека, сравнив активность в разных областях мозга у 114 добровольцев при помощи томографа. Во время эксперимента биологи просили добровольных помощников прикоснуться к полоске металла, которая могла быть едва теплой или раскаленной. Ученые непрерывно наблюдали за активностью их мозга, отмечая те области, которые резко активизировались после прикосновения.

К удивлению нейрофизиологов, «рисунок» активности в мозге их подопечных при прикосновении к теплым и очень горячим предметам был по сути одинаковым. Это было большой неожиданностью — ученые ожидали, что «болевые центры» находятся в разных частях мозга у каждого человека. Данный факт позволил Вагеру и его коллегам разработать алгоритм, позволяющий оценить силу боли по характеру этого рисунка.

«Наше исследование можно продолжить сразу в нескольких направлениях, и мы пытаемся найти аналогичные «рисунки» для других типов боли. Мы также пытаемся приспособить эту методику для объективной оценки того, что испытывают люди с хроническими болями. Найденная нами область не является индикатором хронической боли, однако при некоторых условиях она может «участвовать» в ее организации. Поиск других таких участков поможет понять, как мы можем избавить пациентов от постоянной боли», — заключает Вагер.

Российская биофармацевтическая компания «Инкурон», разрабатывающая инновационные противораковые препараты, получила разрешение от американского управления по надзору за качеством продуктов и лекарственных средств (FDA) на клинические исследования препарата CBL0137 для лечения больных с прогрессирующими злокачественными опухолями, сообщает ОАО «РВК».

«Получение разрешения FDA на исследование инновационной молекулы в США российским стартапом является прецедентным случаем в российской практике», — отметил генеральный директор управляющей компании «Биопроцесс Кэпитал Партнерс» Владимир Тезов, который цитируется в сообщении.

«Инкурон» — российская компания, основанная в 2010 году фондом «Биопроцесс Капитал Венчурс», созданного при участии капитала РВК и Внешэкономбанка, и частным инвестором Cleveland BioLabs. Компания является участником проекта «Сколково». «Инкурон» разрабатывает принципиально новые противораковые лекарственные препараты на основе кураксинов — малых молекул с потенциально широким спектром терапевтического применения. Кураксины могут также применяться для лечения некоторых аутоиммунных заболеваний и воспалительных состояний.

Управляющая компания «Биопроцесс Кэпитал Партнерс» является доверительным управляющим фонда «Биопроцесс Кэпитал Венчурс». Фонд инвестирует в инновационные проекты в области биотехнологии и тонкой химии, размер фонда — три миллиарда рублей.