1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стало известно, как именно рыбы восстанавливают сердце

Как древняя рыба поможет людям восстанавливать утраченные конечности

Давно известно, что на планете существуют организмы с потрясающими регенеративными возможностями, благодаря которым они могут самовосстанавливаться даже после очень серьезных повреждений. К сожалению, мы с вам такого бонуса лишены. Но ученые не оставляют попыток даровать подобные качества и человеку. И вполне возможно, что поможет в этом древний вид щуки, который дожил до наших дней в практически неизменном виде.

Какая рыба позволит восстановить конечности?

Как передает издание Phys.org, ученые из Мичиганского государственного университета утверждают, что регенерация панцирных щук может открыть путь и к человеческой регенерации. При этом рыбы могут отращивать целые плавники. Что еще более важно, исследователи сосредоточились на том, как они восстанавливают эндохондральные кости в своих плавниках, а эти части по своей сути являются эквивалентами человеческих рук и ног.

Панцирные щуки считаются своего рода «рыбами-динозаврами» из-за их крайней схожести со своими древними предками. — говорит автор работы Инго Брааш. Они эволюционируют медленно и из-за этого сохранили больше наследственных элементов в своем геноме, чем другие рыбы. Это означает, что обнаружить гены, ответственные за регенерацию, будет значительно проще.

При этом ученые считают, что гены, ответственные за механизмы самовосстановления у рыб, присутствуют и у людей. Нужно просто найти генетические механизмы, которые смогут активировать эти «спящие» гены. Стоит также заметить, что ранее уже неоднократно выдвигались предположения о том, что регенераторные способности наших далеких предков были куда выше, чем сегодня. Так что в том, что заявляют ученые есть определенный смысл.

Почему именно рыбы?

Команда биологов из Мичиганского государственного университета заявляeт, что с эволюционной точки зрения панцирные щуки ближе к последнему извествному общему предку рыб и млекопитающих, чем другие животные. То есть, на протяжении миллионов лет способность восстанавливать конечности сохранялась в работающем виде у панцирных щук и других водоплавающих животных. Среди обитателей суши наиболее известный пример — саламандры. В то время как в ходе эволюции наземных млекопитающих способности к регенерации у них постепенно становилась все слабее.

Новые исследования ключевых генов, ответственных за самовоссстановление в конченом итоге, по мнению ученых, должны привести к открытиям в области регенеративной медицины и выращивания утраченных органов и тканей.

Чем больше мы изучаем общие черты среди млекопитающих и рыб, тем больше мы понимаем, что у древни рыб и людей с генетической точки зрения много общего. — подытожил господин Брааш.

Обсудить эту и другие новости вы можете в нашем чате в Телеграм.

Советы для укрепления сердца и сосудов

К сожалению, болезни сердца и сосудов – проблема номер один в современном обществе. От сердечной недостаточности, инфарктов и инсультов ежегодно преждевременно умирают тысячи людей.

Долгие годы такой недуг может никак себя не проявлять. Как правило, люди даже не подозревают о том, что у них имеются серьезные проблемы со здоровьем. Именно поэтому очень важно укреплять сердечно-сосудистую систему, а также регулярно проходить медицинское обследование. В этом материале мы расскажем вам, что делать, чтобы было легче уберечь себя от проблем со здоровьем.

1. Откажитесь от курения и алкоголя

Здоровый человек не может курить и злоупотреблять алкоголем. Если вы откажетесь от этих вредных привычек, то уже через год риск инфарктов и инсультов снизится примерно на 50%.

Это касается также электронных парогенераторов и кальяна.

2. Регулярная физическая активность

Чтобы быть здоровым, вы обязательно должны двигаться больше. Утром выполняйте зарядку: простые упражнения помогут организму улучшить кровообращение. Старайтесь больше гулять на свежем воздухе.

Примерно три раза в неделю устраивайте комплексные тренировки. Они должны включать в себя силовые и кардиоупражнения (бег, прыжки, танцы и т.д.).

3. Нормальный вес

Если у вас имеются лишние килограммы, то пора задуматься о похудении. Ведь стройное тело помогает человеку быть не только более привлекательным, но и более здоровым.

Читать еще:  5 дней Крем для стоп заживляющий с маслом чайного дерева туба 35г

Полные люди больше других подвержены инфарктам и инсультам, поскольку ежедневная нагрузка на сердце у них в два раза больше.

4. Сбалансированное питание

Включайте в свой рацион как можно больше полезной еды: морепродукты, рыба, нежирное мясо, овощи, фрукты, орехи и растительные масла. Все это позволяет вашему организму получать необходимые витамины и микроэлементы.

5. Откажитесь от соли и вредных продуктов

Чтобы снизить нагрузку на сердце, откажитесь от соли. Замените ее натуральными специями (чеснок, перец).

Любая вредная еда (бургеры, сладости, пицца) должны быть в вашем рационе не чаще 1 раза в 14 дней. Полностью отказываться от «вредностей» тоже не стоит. Тело очень быстро приспосабливается к правильному питанию, что замедляет обмен веществ.

6. Контрастный душ

По словам специалистов, контрастный душ – панацея от многих болезней. Такая процедура не только укрепит сосуды. Контрастный душ эффективно помогает бороться с жировыми отложениями, целлюлитом и повышает иммунитет.

7. Витамины и добавки

В современном мире можно прибегнуть к дополнительной помощи вашему организму в виде витаминов и БАДов. Очень полезно употреблять рыбий жир, магний, калий и железо. Эти вещества укрепят стенки ваших сосудов, будут поддерживать циркуляцию крови. Кроме того, не лишним будет добавить витамины А, Е, С.

Эти витамины вы можете найти в продуктах: льняное масло, чеснок, яблоки, грецкие орехи, миндаль, петрушка, лимон, апельсин, боярышник.

8. Нормальный сон

Чтобы всегда оставаться привлекательным, выносливым и здоровым, необходимо каждый день нормально отдыхать. Ложитесь спать не позднее 23:00. Полноценный сон должен длиться не менее 8–9 часов. В летнее время 7–8 часов.

Как укрепить сердце и сосуды:

1. Откажитесь от алкоголя и курения;

2. Регулярно занимайтесь спортом, делайте утреннюю зарядку, гуляйте на свежем воздухе;

3. Питайтесь правильно. Пейте достаточное количество воды;

Мексиканская рыба научит людей восстанавливать ткани сердца после инфаркта

Мексиканская рыба научит людей восстанавливать ткани сердца после инфаркта

Лучепёрые рыбы под названием мексиканские тетры (Astyanax mexicanus), кажется, претендуют на звание супергероев медицины. Эти создания, обитающие в пресных водах Мексики и южных регионов США, известны сразу несколькими «суперспособностями».

Во-первых, некоторые популяции тетры, которые долгое время обитали в глубоководных пещерах без света, утратили не только зрение, но и сами глаза. Не так давно генетики выяснили, какие механизмы отвечают за этот процесс, и намерены использовать эти знания для исследований различных нарушений зрения у людей.

Во-вторых, в генах пещерной тетры были найдены мутации, раскрывающие природу обжорства и ожирения, а также «инсулиновая» мутация, которая поможет создать новые методы регулирования уровня глюкозы в крови.

Но и это не весь «медицинский потенциал» удивительного существа. Тетра – хоть и не золотая рыбка (пещерные представители и вовсе стали альбиносами), но как минимум ещё одно желание учёных она исполнила. А именно, раскрыла секрет регенерации сердечной ткани.

В ходе новой работы специалисты из Британского фонда по борьбе с заболеваниями сердца и Оксфордского университета выяснили, какие гены помогают мексиканской тетре восстанавливать своё сердце после повреждений.

Исследователи поясняют, что около полутора миллионов лет назад в северной части Мексики, где обитали тетры, участились наводнения. Речные воды периодически заполняли пещеры, а вместе с ними и рыбы вынуждены были перекочевать в «сумеречную зону». Когда наводнения прекратились, часть популяций так и осталась в пещерах, так как они уже адаптировались к новым условиям. Другие же популяции продолжили наслаждаться прелестями обычной речной жизни. У них было достаточно еды и света, поэтому мутаций, связанных со зрением и питанием, такие рыбы не имеют.

Зато у «классической» формы A. mexicanus сохранилась другая способность, которую со временем утратили пещерные сородичи. Речь идёт о «саморемонте» сердца, после которого, важно подчеркнуть, восстанавливаются все важнейшие функции этого органа.

Специалисты решили сравнить генетические особенности разных форм одного вида, чтобы узнать, какие механизмы отвечают за регенерацию сердечных тканей. В результате они обнаружили три области генома, которые играют ключевую роль в этих процессах.

Затем исследователи сравнили активность генов речной и пещерной тетры в период восстановления сердца после повреждений. Их имитировали, удалив в ходе операции часть желудочка сердца. После такого вмешательства речные тетры полностью восстановили утраченные ткани примерно за 60 дней, в то время как у пещерных рыб сформировался характерный рубец.

Авторы работы выявили два гена, которые продемонстрировали наибольшую активность в процессе восстановления речных форм A. mexicanus. Это ген LRRC10 и так называемый кавеолиновый ген. Первый связан с сердечным заболеванием под названием кардиомиопатия. Второй кодирует белки, отвечающие за формирование кавеол – особых мембранных структур многих клеток, в том числе эндотелиальных (выстилающих внутреннюю поверхность сосудов и сердечных полостей).

Читать еще:  Ученые нашли нейрон, обернувший мозг целиком

Эксперты заключили, что важнейшая роль в процессе восстановления была отведена гену LRRC10.

Затем специалисты провели контрольные тесты с модельными организмами – рыбками данио-рерио. Они также обладают способность к «самоисцелению» сердца. Когда учёные «выключили» у них ген LRRC10, рыбы утратили возможность полностью восстанавливать сердечные ткани.

Исследователи уверены, что новые данные будут полезны в лечении людей, которые страдают от сердечной недостаточности, в основном обусловленной инфарктами.

Напомним, что во время сердечного приступа часть сердечной мышцы – миокарда – отмирает из-за недостатка кровоснабжения. Восстанавливать повреждённые ткани люди не умеют, и в результате часть сердечных тканей у таких пациентов замещается рубцовыми. Из-за этого сердце уже не может функционировать должным образом, кровоснабжение всего тела нарушается.

Медики надеются, что изучение активности двух важнейших для восстановления сердца генов у людей поможет им найти новые способы регенерации сердечной мышцы. Это улучшит состояние здоровья многих пациентов и, возможно, в некоторых случаях позволит избежать пересадки сердца.

По словам исследователей, не исключено, что регенеративный секрет мексиканской тетры заключается в том, что их гены каким-то образом подавляют естественный иммунный ответ, обеспечивающий образование рубцовой ткани. Как следствие, запускается восстановление собственной сердечной ткани.

Теперь команда намерена определить, как можно использовать аналогичные механизмы для лечения человеческого сердца. Кроме того, учёные планируют заняться поиском других похожих генов, которые могут быть задействованы в регенеративных процессах.

Научная статья с более подробным описанием этого исследования опубликована в журнале Cell Reports.

Еще пять лет, и мы сможем восстанавливать погибшую ткань сердца?

Поделиться сообщением в

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

    Внешние ссылки откроются в отдельном окне

    При инфаркте часть сердца человека умирает. Сердечные клетки не восстанавливаются, но ученые, возможно, придумали, как сделать этот процесс обратимым. В случае успеха это может спасти жизнь тысячам людей.

    Кардиохирурги обычно говорят в тех случаях, когда у кого-то инфаркт миокарда: time is muscle (по аналогии с time is money, то есть чем больше времени проходит после омертвения мышечных тканей сердца, тем ниже его работоспособность. — Прим. переводчика).

    Нормальная работа сердца зависит от постоянного снабжения этого органа кислородом, поступающим из коронарных артерий. Если последние блокированы, буквально через несколько минут клетки сердечной мышцы начинают умирать.

    Во многих случаях, если хирургам не удается убрать блокаду в течение ближайшего часа, сердце безвозвратно теряет более 1 млрд клеток.

    Те, кто пережил такой инфаркт, часто страдают сердечной недостаточностью — например, в Британии таких людей примерно 450 тысяч.

    По истечении первых пяти лет после инфаркта половины из них уже не будет в живых.

    «Их сердце становится настолько слабым, что уже не в состоянии поддерживать надлежащий ток крови в организме и в конце концов останавливается», — рассказывает Санджей Синха, кардиолог из кембриджской больницы Адденбрук.

    Но сейчас появилась надежда: уже в ближайшие пять лет регенеративная медицина может предложить радикальный выход из этой драматической ситуации — «сердечные заплатки».

    Проблема состоит в том, что в отличие от других органов человеческого тела, сердце располагает очень ограниченными возможностями к самовосстановлению.

    Клетки сердечной мышцы делятся с интенсивностью в 0,5% в год, чего совершенно недостаточно для восстановления какого-либо серьезного повреждения.

    Мертвые клетки заменяются толстыми слоями жесткой рубцовой ткани — это означает, что пострадавшие участки сердца просто перестают работать.

    В настоящее время всё, что может предложить медицина таким пациентам — это пересадка сердца. Однако нехватка доноров означает, что, например, в Британии ежегодно проводится лишь 200 таких операций.

    «Не думаю, что когда-нибудь у нас будет достаточно доноров, — говорит Синха. — Вы не найдете тысячи молодых людей, умирающих со здоровым сердцем, пригодным для пересадки. Таковых обычно очень немного — тех, кто погибает в автокатастрофах или от травм головного мозга».

    Регенеративная медицина, применяющая стволовые клетки, может предложить альтернативу. Во время клинических испытаний ученые попробовали восстановить поврежденные ткани сердца, вводя в них стволовые клетки, которые в дальнейшем могли развиться в клетки разных типов.

    И хотя во время этих испытаний были успешно восстановлены поврежденные кровеносные сосуды, что улучшило приток крови к сердцу, главная проблема все-таки не была решена: погибшие клетки сердечной мышцы не удалось вернуть к жизни.

    Как полагают, причиной неудачи стало то, что 95% стволовых клеток были отвергнуты сердцем.

    Синха, помимо участия в экспериментах Института стволовых клеток Кембриджского университета, работает над воплощением в жизнь идеи сердечных заплаток.

    Эти малюсенькие, бьющиеся кусочки сердечной мышцы площадью менее 2,5 кв. см и толщиной в полсантиметра выращиваются в лаборатории.

    Читать еще:  Что такое мануальная?

    На каждую из них требуется примерно месяц. Для заплатки берут кровяные клетки и перепрограммируют их в такие стволовые клетки, которые затем могут быть превращены в человеческую клетку любого типа — в нашем случае клетки сердечной мышцы, клетки кровеносных сосудов и эпикарда (наружной оболочки сердца).

    Эти кластеры сердечных клеток затем выращиваются на специальной подложке, что организует их в том виде, в котором они находятся в настоящей сердечной ткани.

    «Мы считаем, что у этих заплаток гораздо больший шанс на то, чтобы быть естественным образом ассимилированными сердцем пациента, поскольку мы создаем полностью функционирующую ткань, которая уже бьется и сокращается», — говорит Санджей Синха. — Она состоит из разных по типу клеток, которые отлично взаимодействуют друг с другом».

    «Мы знаем, что клетки эпикарда особенно важны для координации правильного развития сердечной мышцы: исследование показало, что в развивающемся эмбрионе происходит активное взаимодействие между эпикардом и растущим сердцем».

    Синха в настоящее время готовится к испытанию заплаток — сначала на мышах, потом на свиньях. Если все пойдет по плану, то через пять лет он будет готов к первым испытаниям на человеке.

    Установить связь

    Синха не одинок в этих поисках. В США коллектив ученых из университетов Стэфорда, Висконсина и Дьюка тоже пытается вырастить заплатки для сердца.

    Как и Синха, они разрабатывают процедуру, в ходе которой, применяя ультразвук и МРТ-сканирование, будут находить поврежденные участки ткани сердца.

    Затем, исходя из характера и размера рубцов, они распечатают на 3D-принтере заплатку любой формы и размера.

    После этого хирурги вскроют грудную клетку и пришьют заплатку прямо к сердцу так, чтобы она была связана с существующими венами и артериями.

    «Пациентам с особо тяжелым поражением миокарда потребуется несколько заплаток в разных местах сердца, — говорит профессор регенеративной биологии Тим Кэмп из университета Висконсина. — Сердце, пытаясь приспособиться к повреждениям, изменяет форму и расширяется: из регбийного мяча оно превращается в мяч баскетбольный».

    Вот одна из главных проблем, которую предстоит решить ученым: как сделать так, чтобы между культивированной заплаткой и сердцем человека возникла электрическая связь и они забились в едином ритме.

    Электрическое возбуждение двух тканей разного происхождения должно быть синхронизировано во избежание аритмии.

    «С помощью имеющихся у нас хирургических инструментов мы можем поставить заплатку на сердце, но мы не можем приказать двум разным тканям биться в едином ритме, — объясняет Кэмп. — Однако мы надеемся, что они сделают именно так. Предполагаю, что электрические сигналы, которое проходят через сердечную мышцу как волна и приказывают ей сокращаться, прикажут и заплатке сокращаться в том же ритме».

    Если все эти проблемы будут решены, то удастся не только спасти множество жизней, но и сэкономить большое количество денег, считает Синха.

    В Соединенном Королевстве стоимость процедуры по пересадке сердца (включая больничный уход за пациентом) оценивается примерно в 500 тысяч фунтов (690 тыс. долларов).

    Но для тысяч пациентов, которые не могут найти себе донорское сердце, стоимость постоянной лекарственной терапии и регулярного помещения в больницу может быть еще выше.

    Для сравнения: нынешняя оценка стоимости лечения сердечной заплаткой — около 70 тыс. фунтов (96 тыс. долларов).

    К тому же, поскольку заплатки будут сделаны из клеток собственной крови пациента, не придется сталкиваться с осложнениями, которые часто сопровождают пересадку сердца, и с приемом больших доз препаратов, подавляющих иммунитет.

    «Пораженное сердце крайне воспалено — для ткани заплаток это будет довольно враждебная среда, — поясняет Кэмп. — Однако заплатки будут выращены специально для конкретного пациента, из его же клеток, пусть и другого типа, поэтому сердце вряд ли отторгнет их».

    Как считают исследователи, эта технология может изменить жизни миллионов людей во всем мире.

    «Инфаркт миокарда в значительной степени выводит человека из строя, — говорит Синха. — Вы постоянно чувствуете ужасную усталость, вам даже трудно подняться по лестнице. Однако впервые мы считаем, что способны регенерировать настоящую, живую сердечную ткань, идентичную той, из которой состоит сердце пациента, и в которой клетки загадочным и прекрасным образом будут общаться друг с другом, взаимодействовать друг с другом — как и остальные клетки его организма».

    «Если нам удастся в течение следующих пяти лет отработать весь этот процесс до мелочей, если мы убедимся, что процедура полностью безопасна, то она сможет помочь всем этим людям снова жить полноценной, нормальной жизнью».

    Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

    Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:
    Adblock
    detector