Category Archives: здоровье

Пластичность мозга, вызываемая тренировками памяти

Нейропластичность, вызываемая тренировками памяти Еще одно важное исследование, показывающее пользу тренировок для мозга, опубликовано недавно в журнале Brain канадскими учеными (Belleville et al., 2011).

Человеческий мозг начинает терять свою массу, с 20-ти летнего возраста, и потери могут составить от 5 до 10%, по достижении преклонного возраста. Несмотря на постоянную потерю нейронов, мозг компенсирует ущерб двумя уникальными механизмами: нейропластичностью и избыточностью своих нейронных сетей. Пластичность мозга – это его способность реорганизовываться и изменяться. Ранее считалось, что пластичность исчезает с возрастом, но это верно только отчасти – эта способность в детском возрасте поистине фантастична, однако, и в 90 лет мозг может изменяться.

Гипотеза ученых была такова: некоторые регионы мозга, не задетые старческими ухудшением, могут помогать или брать на себя функции других поврежденных регионов, посредством тренировки памяти.

30 пожилых участников были разделены на две группы: здоровые и с легкими когнитивными нарушениями (mild cognitive impairment или MCI). Были произведены тесты на память и съемка томографии за шесть недель до начала тренировок, за неделю до начала тренировок, и через неделю после окончания тренировок. У всех участников до начала тренировок тесты на память показывали активацию регионов, традиционно связанных с этой функцией. У людей с MCI активация была, соответственно, уменьшена.

Ученые использовали функциональную магнитную томографию, и смогли увидеть диверсификацию нервных клеток – те стали участвовать в активности, ранее им не свойственной. После эксперимента участники с легкой формой когнитивных нарушений стали на 33% лучше решать тесты на память. А именно у таких людей в 10 раз более вероятно проявление болезни Альцгеймера.

На графике показано улучшение памяти у двух групп участников (Belleville et al., 2011). Как вы видите, улучшения есть у всех.

После тренировок, новые регионы мозга стали включаться в работу: обработки языка, пространственной памяти и способность распознавания, и зона обучения новым навыкам. Здоровая часть мозга стала помогать поврежденной.

Результаты исследования чрезвычайно важны – они означают, что мы можем, тренируя свой мозг, компенсировать нарушения работы мозга, вызванные старением, и, по крайней мере, отсрочить наступление катастрофических последствий, типа болезни Альцгеймера.

Belleville, S., Clement, F., Mellah, S., Gilbert, D., Fontaine, F., & Gauthier, S. (2011). Training-related brain plasticity in subjects at risk of developing Alzheimer’s disease. Brain. Journal of Neurology. First published online. Doi:10.1093/brain/awr037.

Наши микробы

Микробы Немецкая фирма EMBL Heidelberg, запустила проект my.microbes, цель которого координировать широкомасштабное исследование бактерий, населяющих наш кишечник.

Каждый человек приглашается стать участником, и для этого надо выслать образец кала, заплатив за генетический анализ в районе 1,500 Евро. Вообще, сама идея послать свою какашку в Германию может показаться кому-то привлекательной, если бы не цена такого поступка. Может быть, понимая это, фирма сделала путь непрямым — сначала образец отправляется в Париж, для экстракции ДНК одного рабочего материала, а затем уже в Германию, для дальнейшей работы. Шутки в сторону, исследование обещает быть весьма интересным.

Группа ученых, стоящих за этой некоммерческой компанией, ранее в текущем году, опубликовала исследование (Arumugam et al., 2011), утверждающее, что по генетике населяющих нас бактерий люди делятся на три категории или энтеротипа. Эти энтеротипы не зависят от континента проживания человека или его национальности. Вы слышали такую “мудрость”, о том, что надо есть только то, что растет локально, в месте, где вы родились (или живете – вариации бывают разные), и не зариться на чужеземные кушанья и плоды. Ну, это, как видите, не совсем так. Возраст, вес человека, пол также не имеют ассоциации с определенным энтеротипом. Однако некоторые гены микробов коррелируют и с весом человека, и с возрастом, и поэтому могут служить когда-нибудь в диагностических целях. А уже сегодня, команда нашла связи между специфическими генетическими маркерами бактерий кишечника с ожирением и другими заболеваниями. Энтеротип человека проявляется в разной реакции на еду, лекарства и диеты.

Микробы, живущие в человеке Проект позволит узнать гораздо больше этого – участники смогут контактировать друг с другом, и если их энтеротипы совпадают, и они могут узнать, что общего между ними, делиться советами по здоровью и питанию.

Если мы сравним (Jones, 2011) цены такого анализа с генетическим анализом компаний 23andme.com, то возникает вопрос — почему так дорого? Это связано с масштабами исследования – слишком мало изначально участников (у 23andme.com была хорошая подготовительная работа, да и тема узнать свое происхождение и родственные связи весьма актуальна для многих), а также с объемами работ – геном микробов содержит около 5 миллиардов символов ДНК, а человеческий геном – “всего” 3,3 миллиарда.

Пока судьба проекта зависит от людей, говорят исследователи – требуется около 5000 человек, чтобы это начало обретать смысл. Хотелось бы, чтобы у них все получилось. Однако, судьба проекта, на мой взгляд, зависит, прежде всего, от них — им бы стоило браться за это более реалистично, собрать денег у спонсоров и снизить стоимость участия, а то вон: сам анализ стоит 1451 Евро, плюс доставка образца в Париж из Москвы обойдется, через их курьера, в 950 Евро! Это, конечно, говорит лишний раз о жадности почтовых служб, но мне, как пользователю, это уж совсем не нравится. 23andme.com, при своем запуске, оплачивала пересылку, и это было привлекательно.

И все же – если есть возможность — участвуйте! Arumugam, M., Raes, J., Pelletier, E., Le Paslier, D., Yamada, T., Mende, D. R., Fernandes, G. R., Tap, J., Bruls, T., Batto, J.-M., Bertalan, M., Borruel, N., Casellas, F., Fernandez, L., Gautier, L., Hansen, T., Hattori, M., Hayashi, T., Kleerebezem, M., Kurokawa, K., Leclerc, M., Levenez, F., Manichanh, C., Nielsen, H. B., Nielsen, T., Pons, N., Poulain, J., Qin, J., Sicheritz-Ponten, T., Tims, S., Torrents, D., Ugarte, E., Zoetendal, E. G., Wang, J., Guarner, F., Pedersen, O., de Vos, W. M., Brunak, S., Dore, J., Weissenbach, J., Ehrlich, S. D., & Bork, P. (2011). Enterotypes of the human gut microbiome. Nature, 473(7346), 174-180. Doi:10.1038/nature09944.

Jones, N. (2011). Social network wants to sequence your gut. Nature, Published online 8 September 2011. doi:10.1038/news.2011.523.

Факторы риска инфаркта миокарда

Ничего сейчас не могу придумать лучше, чем опубликовать тут рабочую заметку для себя, которая может быть и интересна кому-то, но главное — нужна мне под рукой, для выстраивания аргумента в другой статье.

Масштабное эпидемиологическое исследование (Yusuf etal., 2004), охватившее 30,000 участников из 52 стран (the INTERHEART study) выявляло показатели риска для сердечнососудистых заболеваний, и, в результате, выяснилось: риск возникновения инфаркта миокарда увеличивается при следующих факторах:

1) курение;
2) плохой липидный профиль (группа тестов крови, измеряющих общий холестерол, высокоплотный липопротеиновый холестерол (хороший) и низкоплотный липопротеиновый холестерол (плохой) и триглицериды);
3) высокое давление;
4) диабет;
5) брюшное ожирение (отношение талии к бедрам);
6) психологический стресс.

А вот что помогает риск снизить:

1) умеренное потребление алкоголя;
2) регулярное употребление фруктов и овощей;
3) регулярная физическая активность.

Yusuf, S., Hawken, S., Ôunpuu, S., Dans, T., Avezum, A., Lanas, F., McQueen, M., Budaj, A., Pais, P., Varigos, J., & Lisheng, L. (2004). Effect of potentially modifiable risk factors associated with myocardial infarction in 52 countries (the INTERHEART study): case-control study. The Lancet, 364(9438), 937-952.

Обращение старости вспять

Хромосомы человека (серого цвета) с теломерами (белого цвета)

Старение, среди прочих вещей, сопровождается накоплением повреждений в геноме. Манипулируя с геном, ученым удалось обратить старческую дегенерацию мозга у мыши, восстановив чувство обоняния и обратив вспять сексуальное бесплодие. Предыдущие эксперименты показали, что, например, ограничение калорий ведет к замедлению старения, однако в первый раз удалость реально обратить старость вспять (Naik, 2010).

Сначала ученые создали быстро стареющую мышь, у которой стали возникать старческие проблемы: яички стали производить меньше спермы, мозг перестал производить новые клетки и чувство обоняния, селезенка и желудочно-кишечный тракт атрофировались. Мышь получилась по возрасту эквивалентной 80-летнему человеку и, по сути, была уже на грани смерти.

Теломераза и теломеры Теломераза – энзим, участвующий в создании небольших блоков ДНК, которые приклеиваются к кончикам хромосом. Эти колпачки, известные как теломеры, работают в хромосомах так же, как оконечники на шнурках – не дают им разлохматиться и сойти на нет. За открытие теломеров и теломеразы три американских ученых, Элизабет Блакбёрн (Elizabeth Blackburn), Кэрол Грейдер (Carol Greider) и Джек Шостак (Jack Szostak) получили Нобелевскую премию в 2009.Теломерная теория старения – одна из многих, и не самая главная. В нормальном организме теломеры натурально становятся короче, с каждым делением, и когда делаются уж совсем короткими, останавливают деление клетки. У пожилых людей уровень теломеразы, участвующей в восстановлении теломеров, падает, и один из методов согласно этой теории – доставить в организм теломеразу и смотреть, может ли она восстановить размер теломеров.

Статистика показывает, что люди с более длинными теломерами в клетках крови живут дольше и меньше болеют. Те, кому за 60, и с короткими теломерами, как правило, имеют диабет, сердечнососудистые заболевания, и болезнь Альцгеймера.

Исследователи (Jaskelioff et al., 2011) разработали молекулу, основанную на эстрогене, которая активировала бы дремлющий ген теломеразы, известный как TERT. Это лекарство было внедрено в виде капсулы под кожу. Мышам из контрольной группы вшили капсулу с плацебо. Лекарство, но не плацебо, как и ожидалось, увеличило количество теломеразы в тканях, а это удлинило теломеры.

Пробудились “спящие” стволовые клетки, что привело к рождению новых нейронов и других клеток организма. Селезенка, яички и мозг увеличились в размерах. Через месяц после эксперимента возраст мыши был эквивалентен 40 летнему человеку. У таких мышей яички стали вырабатывать новую активную сперму, чувство обоняния вернулось. Мышь продолжала жить как обычно, как и ее сородичи, хотя и не жила дольше других.

Это исследование оправдывает поиски стратегий в омоложении теломерного механизма для лечения болезней, вызванных старением. Однако, не все так радужно, как обычно. Есть опасения, что этот метод лечения может вызвать раковые образования, потому что этот механизм активно используется некоторыми видами рака, позволяя своим клеткам делиться практически бесконечно. До 90% раковых заболеваний человека требуют определенного уровня теломеразы для развития. Есть метод диагностики, основанный на выявлении повышенной активности теломеразы в тканях, и, соответственно, одна из стратегий борьбы с раком как раз заключается в деактивации теломеразы.

Что с этим делать, пока не до конца ясно. Один из подходов – включать теломеразу на контролируемый короткий период времени. Это позволит лечить редкие генетические заболевания, например синдром Вернера (Прогерия), который связан с механизмом теломеров и приводят к преждевременному старению.

“Очевидно”, говорит ДеПино, один из команды исследователей, “следующий эксперимент должен проверить эту технику на здоровых мышах, чтобы посмотреть, может ли это замедлить старение, остановить его или даже обратить вспять” (Naik, 2010).

Мы еще поговорим о теломерах, и о том, что вы могли бы сделать прямо сегодня по этому поводу.

Naik, G. (2010). Aging ills reversed in mice. The Wall Street Journal.

Jaskelioff, M., Muller, F. L., Paik, J.-H., Thomas, E., Jiang, S., Adams, A. C., Sahin, E., Kost-Alimova, M., Protopopov, A., Cadinanos, J., Horner, J. W., Maratos-Flier, E., & DePinho, R. A. (2011). Telomerase reactivation reverses tissue degeneration in aged telomerase-deficient mice. Nature, 469(7328), 102-106.

Фото в начале статьи — из Википедии.

4 стадии жизни

Послушай меня, сердце

Поврежденный кардиомиоцит

Очень важное открытие, о котором сообщил журнал Nature (Smart et al., 2011): поврежденные в результате инфаркта или других причин ткани сердца могут быть заменены новыми путем действия стволовых клеток. На фото: кардиомиоциты – клетки, из которых сформированы сердечные мышцы, повреждаются в результате сердечного приступа. Для нормальной работы сердца они должны быть восстановлены, но активность стволовых клеток, которые создают все виды тканей сердца, у взрослого человека недостаточна для такой восстановительной работы. И вот исследователи придумали способ как их “подстегнуть”. Опыты с мышами показали, что если ввести инъекцию определенного протеина, thymosin β4 (Tβ4), который, кстати, присутствует в нашем теле в достаточном количества и так, то он активирует стволовые клетки, которые создают замену погибшим кардиомиоцитам.

Исследователи не знают пока, каким образом Tβ4 активирует стволовые клетки, но полагают, что это носит эпигенетический характер: травма, вероятно, включает программу стволовых клеток начать деление, и делать новые клетки сердечной мышцы. Осталось узнать, что это за сигнал травмы. Это сигнал – особый процесс, который может, при, пока неизвестных условиях, обеспечить регион сердца достаточным количеством протеина thymosin β4 и начать восстановление клеток сердечной мышцы. Разумеется, если мы научимся представлять себе эти процессы и “уговорить” свой организм в необходимости такой реакции, мы можем обойтись и без инъекции.

Ну, а пока есть надежда на то, что вскоре инъекции, или, как полагают другие исследователи, таблетки, содержание thymosin β4, в течение нескольких дней, могли бы начать восстановление сердца (Turner, 2011).

Фото: Thomas Deerinck, NCMIR/Science photo library (Smart et al., 2011).

Smart, N., Bollini, S., Dube, K. N., Vieira, J. M., Zhou, B., Davidson, S., Yellon, D., Riegler, J., Price, A. N., Lythgoe, M. F., Pu, W. T., & Riley, P. R. (2011). De novo cardiomyocytes from within the activated adult heart after injury. Nature, advance online publication. 10.1038/nature10188.

Turner, M. (2011). Stem cells patch up ‘broken’ heart. Nature News. Published online 8 June 2011. Retrived from http://www.nature.com/news/2011/110608/full/news.2011.355.html#B1.

Эквадорские карлики и ключ к долголетию

Джейме Гевара-Агурре с эквадорскими карликами.

В небольшой горной деревушке в Эквадоре среди населения передается генетическое заболевание, синдром Ларона. Это довольно редкое заболевание (в мире всего насчитывается всего около 300 человек) характеризуется ненормальным метаболизмом гормона роста, что приводит к карликовости. В течение 22 лет группа исследователей под руководством Джейме Гевара-Агурре (Jaime Guevara-Aguirre) изучала группу в 100 человек с этим синдромом (Naik, 2011).

Главная находка – люди, пораженные этим синдромом, практически никогда не болеют раком и диабетом. За все 22 года среди этих ста человек лишь один случай не летального рака и ни одного – диабета. За то же самое время среди 1600 родственников, живущих в той же самой местности, но без этого синдрома, 5% заболели диабетом, и 17% — раком, что статистически нормально для жителей Эквадора в целом (Guevara-Aguirre et al., 2011).

Джейме Гевара-Агурре с пациентами в 1987 году

Что удивительно в этом исследовании – это то, что существует мнение, что гормон роста нам чрезвычайно необходим. Вы слушали, наверное, о том, что инъекции гормона роста, хотя и не вполне легальны во многих странах, пользуются огромным спросом, и в мире насчитывается, по разным оценкам несколько миллионов людей (только в США – около миллиона), их применяющих. Считается, что это ведет к увеличению сил и долголетию. Люди, употребляющие гормон роста, полагают, что короткий курс гормона обращает вспять старческие изменения, улучшает состояние кожи и убирает морщины, увеличивает мускулатуру и плотность костей. В целом, пожилой человек, приняв краткий курс терапии, чувствует себя на 10-20 лет моложе. Ну, а многие бодибилдеры пользуют его как витаминки.

Однако исследования с дрожжами, червями и мышами показали что, блокирование производства гормона роста приводит к увеличению продолжительности жизни на 40%. Не было известно, однако, до этого исследования в Эквадоре, применимо ли это к людям.

Люди с синдромом Ларона имеют низкий уровень инсулиноподобного фактора роста 1 (insulin-like growth factor 1, IGF-1). Он очень важен для роста в детстве, но низкое содержание этого фактора и низкая концентрация инсулина приводит, в частности, к уменьшению повреждений ДНК.

Уровень IGF-1 уменьшается, когда мы голодаем, или уменьшаем потребление белков. Голодание, как заметил один из авторов исследования, довольно быстро ведет к изменениям, схожим с картиной, наблюдаемой у карликов Эквадора. Однако, не спешите отодвигать тарелку с сочным бифштексом – голодание также ведет к ослаблению иммунной системы и понижению давления. Здесь, как и везде и всегда, нужен разумный баланс.

Ученые полагают, что сейчас можно испытывать какие-то средства уменьшения содержания гормона роста у взрослого человека, особенно если это уровень повышен. Такое лекарство, собственно, есть уже сегодня – Somavert, производимое Pfizer. Лекарство применяется для лечения акромегалии – заболевания, характеризующегося чрезвычайно высоким уровнем гормона роста и, соответственно, гигантизмом.

Ирония судьбы эквадорских карликов – хотя природа дала им шансы жить до 120 лет, живут они столько же, сколько и их соседи. Почему? Они пьют, и чаще всего погибают по пьянке (ну и от других болезней).

Guevara-Aguirre, J., Balasubramanian, P., Guevara-Aguirre, M., Wei, M., Madia, F., Cheng, C.-W., Hwang, D., Martin-Montalvo, A., Saavedra, J., Ingles, S., de Cabo, R., Cohen, P., & Longo, V. D. (2011). Growth hormone receptor deficiency is associated with a major reduction in pro-aging signaling, cancer, and diabetes in humans. Science Translational Medicine, 3(70), 70ra13.

Naik, G. (2011). Dwarfism offers longevity clues. The Wall Street Journal. Published onlune February 17, 2011. Retrieved from http://online.wsj.com/article/SB10001424052748703961104576148422547757048.html

Wade, N. (2011). Ecuadorean villagers may hold secret to longevity. The New York Times. February 16, 2011.

Фото в начале — отсюда. Второе фото — Wall Street Journal.