Депривация сна и её влияние на работу мозга

Минимальной необходимой продолжительностью сна является сон 7 часов в сутки. Хроническая частичная депривация сна, состояние, в котором живёт множество людей в развитых странах, может тать причиной нарушения сна, снижения работоспособности, стресса, ожирения, гипертонии, диабета и рака. Депривация сна снижает внимание, ослабляет память, способность  абстрактному мышлению и приятию решений. Реакция организма на отсутствие сна индивидуальна и сильно различается между людьми. Как правило, у одного и того же человека раз от раза реакция на недосыпание будет стабильной – либо выраженной, либо слабой, либо умеренной. Не так уж много возможностей узнать, что именно происходит с мозгом, когда мы недосыпаем, и каковы причины этих процессов.

Создание хряща ex vivo

Суставной хрящ – мягкая ткань, содержащая органический матрикс, образованный волокнами коллагена (10 - 20% от общей массы) и протеогликанами (5 - 10% от общей массы). Клетки при этом составляют менее 10% объёма ткани. По мере удаления от поверхности хряща морфологические и биохимические особенности его клеток, хондроцитов, и матрикса меняются. У поверхности хрящ мягче, а его клетки имеют более овальную форму. В хряще взрослого человека нет сосудов и нервов, по своей природе эта ткань практически не способна к восстановлению в случае повреждения. Поэтому последние десятилетия разрабатываются различные имплантаты, которые можно пересадить при травме хряща или его повреждениях, связанных с остеохондрозом. Поликапролактоновый носитель, покрытый ростовыми факторами, можно имплантировать в место повреждения. Он будет заселён клетками в естественных условиях и поможет восстановить ткань, однако этого недостаточно для её полного заживления. При предварительном заселении клетками вне организма можно лучше контролировать свойства искусственного имплантата и создавать структуры более сходные со здоровым хрящом. 

Биологические и биотехнологические подходы к контролю малярии

Возбудители малярии относятся к роду  Plasmodium. Пять видов Plasmodia, P. malariae, P. ovale, P. falciparum, P. vivax и P. knowlesi могут вызывать заболевания у людей. Переносят малярию комары рода Anopheles. Привычные методы борьбы с переносчиком малярии – москитные сетки и уничтожение взрослых насекомых инсектицидами. Однако их явно не достаточно для контроля над заболеваемостью. По мере развития резистентных к лекарствам вариантов малярийного плазмодия и устойчивых к инсектицидам форм малярийного комара потребовались новые подходы к контролю малярии. Это и различные патогены, поражающие комаров-переносчиков, и попытки воздействовать на выживаемость плазмодия в организме комара, и генно-инженерные методы. Применяя тот или иной способ всегда важно учитывать, какими могут быть последствия, поскольку комары выполняют не только функцию переносчиков инфекции, но и являются пищей для животных, их личинки регулируют численность планктона, в взрослые комары участвуют в опылении.

Деление митохондрий: механизм и его эволюция.

Митохондрии – своеобразные внутриклеточные энергетические станции. Они осуществляют окисление органических соединений, сопровождающееся синтезом АТФ, который может использоваться на поддержание жизни клетки. Ряд исследований доказывает, что митохондрии являются потомками симбиотических микроорганизмов, вероятно, альфа-протеобактерий, и сейчас такая точка зрения является общепринятой. На это указывает и устройство митохондрий, имеющих две мембраны, подобно грамотрицательным бактериям, и устройство их генома, и наличие рибосом, сходных с бактериальными. Митохондрии начинают делиться после репликации их генома, деление происходит с формированием перетяжки, как и у бактерий. Более 80% генома симбионта перешло в геном клетки-хозяина. Это, в том числе, и гены, регулирующие процесс деления митохондрий и осуществляющие его. В то же время, в ядерном геноме эволюционировали гены, ответственные за контроль деления митохондрий.

Y РНК и контроль репликации ДНК

Ещё в 80х годах прошлого столетия в крови людей, больных системной красной волчанкой были найдены короткие РНК, связанные с белками, названные, впоследствии Y РНК. В клетке эти молекулы локализуются как в ядре, так и в цитоплазме, в фазу клеточного цикла G1 их находят в большом количестве на ДНК, прежде всего, на ориджинах репликации в эухроматине. Онивходят в состав белкового комплекса, образующегося на ориджине в эту стадию клеточного цикла. Однако, когда репликация начинается, Y РНК покидают ориджины и не участвуют в ней. Похожие, высококонсервативные молекулы были найдены и у других позвоночных. Обнаружены они также и у нематод и устойчивого в воздействию радиации микроорганизма Deinococcus radiodurans. В то де время, найти подобных молекул у дрожжей, растений и насекомых пока не удалось.

Экзосомы - компонент межклеточной коммуникации

Межклеточные взаимодействия – основа существования многоклеточного организма. Одним из способов передачи сигналов между удалёнными друг от друга клетками является формирование экзосом, мембранных пузырьков, содержащих белки и нуклеиновые кислоты и переносящих этот материал от клетки к клетке. Размеры экзосом составляют от 30 до 1 000 нм. Сигналы, передаваемые с участием экзосом, могут быть связаны с выживанием клетки, её ростом, делением, дифференцировкой, ответом на стресс и апоптозом, работой иммунной системы, ангиогенезом, свёртыванием крови и определением полярности клеток в ходе развития. Экзосомы могут быть средством распространения прионов и патогенов. Обнаружить экзосомы можно в слюне, плазме крови, молоке и моче человека, где они присутствуют, поскольку выполняют ту или иную, не всегда пока ясную, функцию.

Helicobacter pylori и его арсенал

Helicobacter pylori (H. pylori) – грамотрицательный микроорганизм, колонизирующий желудок человека. Часто это происходит ещё в первые годы жизни. H. pylori прошёл долгий эволюционный путь вместе с человеком и сейчас его можно считать одним из наиболее «успешных» патогенов, и кроме того он приспособлен к переживанию различных стрессовых воздействий и его носителями является более половины человечества. Чаще всего инфекция протекает бессимптомно, но она также может вести и к гастриту, язве желудка, лимфоме и аденокарциноме желудка, в частности, до 75% случаев рака желудка связаны с этой инфекцией. С другой стороны, 85% носителей H. pylori никогда не сталкиваются с какими-либо проявлениями и симптомами. Однако до 1% носителей поражается раком желудка и до 10% страдают язвой желудка.

Вакцины от аллергии - настоящее и будущее

Более четверти населения развитых стран так или иначе страдает аллергическими заболеваниями, различными формами гиперчувствительности. Гиперчувствительность немедленного типа обусловлена антителами, чаще всего это иммуноглобулины класса IgE к безвредным молекулам, присутствующим в окружающей среде, аллергенам, которые прикреплены к тучным клеткам и базофилам. Поздняя фаза дополняется действием продуктов эозинофилов и нейтрофилов.  Гиперчувствительность замедленного типа обусловлена взаимодействием антигена (аллергена) с макрофагами и Т-хелперами l, стимулирующими клеточный иммунитет. Препараты, похожие по принципу действия на вакцины, могут помочь и при лечении аллергии. Но как это происходит, ведь аллергия – заболевание, связанное, чаще всего, со слишком активным иммунным ответом? Тем не менее, введение препаратов аллергенов помогает при лечении больных аллергией.

Как бактерии могут помочь жить лучше и дольше?

Ряд механизмов вносит вклад в процесс старения человеческого организма, это и укорочение теломер клеток, и повреждение ДНК, ведущее к нестабильности генома, и хроническое воспаление, и многие другие. Ещё в 1908 Мечников предположил связь нарушения кишечной микрофлоры со старением и сделал вывод, что длительность жизни можно увеличить с помощью орального употребления полезных микроорганизмов. Микробиота желудочно-кишечного тракта – наиболее разнообразная часть микробиоты человека, а также большая по объёму её часть. Кишечная микрофлора неизбежно страдает от физиологических изменений желудочно-кишечного тракта, вызванных процессом старения, а также других связанных с возрастом событий, изменением диеты и образа жизни, нарушениями работы иммунной системы. Назначение пробиотиков и пребиотиков благотворно влияет на состояние кишечника, самочувствие и иммунный статус пожилых людей.

Туннельные нанотрубочки - способ взаимодействия клеток

Туннельные нанотрубочки – мембранные трубочки, связывающие клетки друг с другом. Они разнообразны по структуре и химическому составу мембраны. Подобные структуры найдены у простейших и у бактерий, это эволюционно древний способ взаимодействия клеток. В организме млекопитающих туннельные нанотрубочки найдены у нейронов, миелоидных и лимфоидных клеток, миоцитов и клеток эндотелия. Они переносят органеллы, компоненты мембраны и цитоплазмы, ионы кальция, участвуют в работе иммунной системы, эмбриогенезе, регенерации, передаче электрического сигнала, задействованы они и в распространении патогенов, в том числе вирусов, бактерий и прионов.