Обзор: "НАУКА и ОБЩЕСТВО". НАУКА. 9
258 Исследование болезни Альцгеймера выявило вариабельность APOE как фактор, влияющий на риск и защитные эффекты. Ученые ПНИПУ спроектировали уникальную структуру скаффолдов для регенерации костей человека. Российские генетики изучили ключевые микробные сообщества для производства вин типа херес и остальные события в ноябрьском обзоре "НАУКА и ОБЩЕСТВО". НАУКА. 9
Исследование болезни Альцгеймера выявило вариабельность APOE как фактор, влияющий на риск и защитные эффекты.
Новое исследование начало выяснять, в какой степени происхождение, раса, биологический пол и возраст людей могут влиять на вариабельность генов, кодирующих аполипопротеин Е, APOE*4 и APOE*2, которые были связаны с повышением и снижением риска развития болезни Альцгеймера с поздним началом БА соответственно.
"При консультировании людей об их генетическом риске развития болезни Альцгеймера статус APOE является основной переменной", - сказал в электронном письме исследователь неврологии и нейрологических наук Стэнфордского университета Майкл Беллой. "Наше исследование показывает, что раса, этническая принадлежность, происхождение, пол и возраст – все это имеет значение для получения индивидуального ответа".
Для статьи, опубликованной в JAMA Neurology 06.11.2023, Беллой и его коллеги из Стэнфорда, Вашингтонского университета и других организаций собрали профили APOE, оцененные с помощью генотипирования на основе массива, секвенирования экзома или секвенирования всего генома почти у 68 800 участников, включая 21 852 человека восточноазиатского происхождения, 7 145 чернокожих лиц неиспаноязычного происхождения, и 5738 испаноязычных лиц.
"Одним из важных аспектов нашей работы является то, что мы действительно увеличили размеры выборки для чернокожих, испаноязычных и восточноазиатских лиц, так что теперь у нас есть лучшее понимание ассоциаций генотипов APOE с риском болезни Альцгеймера в этих группах", - объяснил Беллой, отметив, что "масштаб нашего исследования стал решающим фактором в генерировании новых идей".
Наряду с клиническими, диагностическими и патологическими данными о 68 756 уникальных индивидуумах, участвовавших в исследовании, генетические данные указывали на прогрессирование риска развития БА, связанного с происхождением, расой, полом и возрастом, о которых люди сообщали сами.
Блокирование фермента, связанного со старением, может восстановить мышечную силу. Исследователи назвали белок “герозим” из-за его связи со старением
С возрастом мышцы людей, как правило, сокращаются и ослабевают, особенно при недостаточном использовании. При продолжающейся потере мышечной массы выполнять повседневные задачи становится труднее, а риск падения возрастает. Одна исследовательская группа пытается выяснить, что стоит за этой потерей мышечной массы, сосредоточившись на ферменте, связанном со старением, который они назвали “герозимом”.
Ферментом является 15-гидроксипростагландиндегидрогеназа, или 15-PGDH. Он расщепляет сигнальное соединение, называемое простагландином Е2. Это соединение активирует пролиферацию мышечных стволовых клеток, восстанавливая поврежденные мышцы.
Биолог – специалист по стволовым клеткам Хелен Блау из медицинской школы Стэнфордского университета и ее коллеги ранее обнаружили, что блокирование 15-PGDH у старых мышей восстанавливало их увядшие мышцы и повышало их силу после месяца лечения. С другой стороны, молодые мыши теряли мышечную массу и становились слабее после того, как их уровень этого фермента повышался в течение месяца.
Команда Блау теперь обнаружила, что 15-PGDH накапливается в мышцах старых мышей, поскольку связи, которые обеспечивают связь между мышцами и нервами, теряются, что является еще одним следствием старения. Лечение старых мышей в течение одного месяца препаратом, который ингибирует 15-PGDH, восстановило эти связи, называемые синапсами, между мышечными волокнами и двигательными нервными клетками, и увеличило силу животных, сообщает команда в журнале Science Translational Medicine от 11 октября. Эти синапсы – это то, как мозг направляет мышцы к движению.
Полученные данные свидетельствуют о том, что блокирование герозима 15-PGDH может быть способом помочь восстановить силу, которая уменьшилась из-за травм нервов, заболеваний двигательных нервных клеток или старения.
https://www.sciencenews.org/article/aging-enzyme-restore-muscle-strength
Ученые ПНИПУ спроектировали уникальную структуру скаффолдов для регенерации костей человека
Цель любого имплантата – восстановить целостность ткани или заменить утраченную. Важно, чтобы он находился в стабильном контакте с окружающими тканями и не вызывал патологических реакций. Аддитивные технологии (создание изделий слой за слоем) позволяют производить такие имплантаты для костей – скаффолды. Их задача – имитировать структуру, свойства и функции живой ткани, а также оказывать механическую поддержку для клеток. Эти требования накладывают ограничения на имплантаты: они должны обладать нужной пористостью и свойствами, аналогичными человеческой кости. Ученые ПНИПУ разработали градиентные структуры скаффолдов, предназначенные для замещения поврежденных костных тканей. Преимущество их подхода заключается в том, что он позволяет настраивать свойства скаффолда таким образом, чтобы имплантат в наибольшей степени соответствовал участку, которому требуется замена.
Исследование опубликовано в журнале Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, выпуск 147. Разработка проведена в рамках программы мегагрантов, соглашение № 075-15-2021-578.
Форма скаффолдов, разработанных учеными Пермского Политеха, способствует созданию условий для наилучшего прикрепления, миграции и деления клеток. Структуры хорошо имитируют естественную кость по характеристикам пористости, коэффициентам сжатия и проницаемости. Они сочетают низкий модуль упругости с высоким пределом текучести.
Свойства, используемые при моделировании, получены в результате испытаний на сжатие. Для экспериментальных исследований ученые с помощью трехмерной печати изготовили прототипы каждой разработанной модели из полилактида – биосовместимого материала, распространенного и доступного для аддитивного производства.
Сложное строение костной ткани достигается в разработанных скаффолдах за счет градиентной структуры с непрерывным изменением механических свойств. Это позволяет избежать зон концентрации напряжений, которые могут привести к разрушению костной ткани.
В зависимости от нужных свойств скаффолда можно использовать несколько типов градиентов: пористости, характерного размера ячейки или морфологии. Градиент пористости предполагает постепенное изменение объемной доли пор в элементарной ячейке. Такой подход может быть хорошим решением при проектировании скаффолда с меньшей пористостью к большей без изменения геометрии элементарной ячейки.
Российские генетики изучили ключевые микробные сообщества для производства вин типа херес
Виноделы работают с огромным разнообразием микроорганизмов (дрожжей и бактерий), которые играют важную роль в технологии изготовления вин, влияя на их качество и безопасность. Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН исследовали совместный геном (метагеном) дрожжей и других микроорганизмов, которые были обнаружены в дрожжевой пленке при изготовлении российских хересных вин, чтобы проверить стабильность производственных штаммов дрожжей. Статья об этом вышла в журнале Fermentation. Исследование проводилось в рамках проекта научного центра мирового уровня «Агротехнологии будущего», который реализуется при поддержке национального проекта «Наука и университеты».
Крепость хересных вин выше 15%, и дрожжевым клеткам трудно выжить при такой концентрации этанола. Поэтому они развиваются на поверхности вина, образуя флор — складчатую пленку. За счет длительной выдержки под хересной пленкой вино приобретает особые вкус и аромат, характерные для вин типа херес. Впервые херес стали делать в южной части Испании, но постепенно виноделы научились производить вина типа херес и в других регионах мира. Биологически выдержанный херес, как мансанилья и фино, вызревает под пленкой до требуемых кондиций, а херес типа амонтильядо какое-то время проводит без флора. Генетики ФИЦ Биотехнологии РАН исследовали микробные сообщества, которые присутствуют в пленке, и изучили, насколько стабильны производственные штаммы, используемые в Крыму для получения хересных вин.
«Главную роль в создании такой пленки играют дрожжи Saccharomyces cerevisiaeно. За длительный цикл жизни пленки в ней могут развиваться и другие микроорганизмы. В научной статье мы рассказываем о результатах метагеномного анализа флора на поверхности хересных вин. Также мы сравниваем геномы заводских образцов флора с исходным штаммом I-329, чтобы предположить сохранение его генетической стабильности и конкурентоспособность в стрессовых условиях промышленных виноделен», — рассказывает доктор биологических наук Андрей Марданов, заведующий лабораторией геномики микроорганизмов и метагеномики ФИЦ Биотехнологии РАН. Информация взята с портала «Научная Россия»
Генетические факторы могут помочь объяснить связь между экранным временем и психическими проблемами у детей
Новое исследование, проведенное группой исследователей из Гарвардской школы общественного здравоохранения имени Т.Х. Чана, предполагает, что генетические факторы, способствующие возникновению психиатрических проблем, совпадают с теми, которые связаны с использованием экрана в детстве.
"Результаты этого исследования показывают, что генетическое смешение может объяснить значительную часть ассоциаций между детским просмотром телевизора и психиатрическими проблемами", - написали исследователи в JAMA Network Open 06.11.2023, отметив, что такое смешение "следует учитывать в социально-поведенческих исследованиях модифицируемых факторов психического здоровья молодежи".
"Многие политики и ученые рассматривают время, проведенное детьми у экрана, как изменяемый фактор риска", - отметили авторы. "Однако, если генетические факторы объясняют значительную часть наблюдаемой связи между временем просмотра и психическим здоровьем, то вмешательства, ограничивающие время просмотра детьми, могут быть менее эффективными в предотвращении внимания детей и интернализации проблем, чем ожидалось, что согласуется с аналогичными выводами о генетическом смешении в связи между использованием социальных сетей и психическим здоровьем."
Для своего исследования исследователи проанализировали профили генотипирования и основанные на анкетировании данные о времени, проведенном за экраном, собранные почти в двух десятках центров изучения когнитивного развития мозга подростков в США в период с 2016 по 2019 год, сосредоточив внимание на 4262 детях в возрасте от 9 до 11 лет.