Нейропластичность сусликов в спячке и другие новости недели

Фундаментальная медицина

1. cGAS — это внутриклеточный сенсор ДНК в цитозоле, который реагирует на повреждения клетки или вирусные инфекции запуском воспалительного ответа, стимулируя выработку интерферона I типа. Ученые из Иллинойского университета в Чикаго (США) показали, что в эндотелиальных клетках сосудов легких, которые одними из первых контактируют с патогенами, cGAS гиперактивирован. Это способствует воспалительному ответу врожденного иммунитета, который борется с патогеном, но также повреждает ткань легких. У мышей, нокаутных по cGAS, экспрессия cGAS дикого типа или миметика его активной фосфорилированной формы приводила к рекрутингу нейтрофилов в легкие и их повреждению при инфекции синегнойной палочкой.

2. Китайские ученые разработали флуоресцентный сенсор трансглутаминазы 2, который неинвазивно определяет ее в моче или в ткани почек. Этот фермент повышен в моче людей с фиброзом почек, так как вовлечен в патогенез заболевания. Сам по себе сенсор не флуоресцентен, но высвобождает флуорофор при разрезании трансглутаминазой. Его протестировали в двух доклинических моделях хронического фиброза почек, а также в небольшой когорте из 35 пациентов. В отличие от традиционных методов, этот сенсор мог различать степени тяжести фиброза. Чувствительность метода составила 84%, специфичность — 94% (он отличал фиброз почек от фиброза печени и легких).

3. Исследователи из Национального центра нанонаук и технологий в Китае предложили использовать апоптотические тромбоциты для предотвращения кровоизлияний после хирургических процедур. Изолированные тромбоциты обрабатывали кальциевым ионофором A23187, из-за чего они уходили в апоптоз, а на их поверхности повышалась представленность фосфатидилсерина. При добавлении таких перепрограммированных тромбоцитов в плазму и цельную кровь человека и крысы здоровые тромбоциты активировались, что приводило к сворачиванию крови. Оказалось, что в апоптотических тромбоцитах усиливалась выработка простагландина Е, на который и реагировали здоровые тромбоциты. В моделях кровотечений на мышах и свиньях такой метод оказался эффективнее тромбина и коммерческих гемостатиков, даже если применялись антиагреганты.

4. Ученые из некоммерческого института SRI International в США разработали инструмент WAVES, который позволяет отслеживать различные физиологические сигналы, чтобы по ним определить показатели менструального цикла. В работе ученые продемонстрировали его применение для отслеживания базальной (то есть в состоянии полного покоя) температуры тела, которая меняется в течение цикла. Они проанализировали 5 674 циклов 753 женщин в возрасте от 18 до 42 лет. Оказалось, что с возрастом средняя базальная температура тела повышается, что коррелирует со снижением стабильности менструального цикла. В целом исследователи рассматривают менструальный цикл и его характеристики как инструмент для индивидуального мониторинга здоровья женщины.

5. Исследователи из Германии и Швейцарии представили модель глубокого обучения MouseMapper, которая по трехмерным окрашенным снимкам позволяет отследить изменения в масштабах всего организма. Это важно при изучении заболеваний, оказывающих системное воздействие, поскольку дает возможность выявить все затронутые патологией органы и системы. Модель количественно анализирует сети периферических нервов и иммунные клетки, а также сегментирует 31 орган и ткань в организме. Ее применение ученые продемонстировали на модели ожирения, индуцированного питанием. Инструмент позволил им выявить структурные изменения в тройничном нерве, а также протеомные нарушения, связанные с ремоделированием аксонов и активацией системы комплемента.

Вакцины

6. Исследователи из США, Бразилии и Австралии разработали экспериментальную вакцину от аренавирусов Нового и Старого света. Сначала они провели эксперимент in vitro, заражая иммунные клетки человека вирусом Ласса, а затем профилируя репертуар эпитопов. Таким образом ученые выявили консервативные эпитопы, которые обеспечивают кросс-реактивность CD4+ Т-клеток и позволяют им распознавать разные аренавирусы Нового и Старого света. Благодаря этому ученые получили экспериментальную вакцину против вируса Ласса, которая содержит его гликопротеиновый комплекс, и проверили ее на мышах и людях.

Подробнее — на PCR.NEWS

Диабет

7. Исследователи из США опубликовали две статьи, в которых описали молекулярные механизмы, вовлеченные в патогенез диабета 1 типа. В первой статье они показали, что в ответ на стимуляцию интерфероном альфа некоторые здоровые бета-клетки поджелудочной железы вырабатывают митохондриальные активные формы кислорода. Это позволяет им поддерживать иммунный ответ. Бета-клетки доноров с диабетом 1 типа, напротив, не способны к такой реакции на интерферон. В другой работе исследователи применили прижизненный флуоресцентный сенсор аутофагии mCherry-eGFP-LC3B. Он позволяет в реальном времени отслеживать процесс слияния лизосом и аутофагосом, флуоресцирующих в разных каналах. В бета-клетках мышей с диабетом, но без ожирения процесс аутофагии был нарушен как изначально, так и в ответ на стимуляцию интерфероном альфа.

Нейробиология

8. Ученые из Амстердамского свободного университета (Нидерланды) проанализировали данные 302 футболистов-любителей и показали, что игра головой приводила к острому повышению биомаркеров повреждения нейронов в крови. У футболистов, которые использовали такой прием, после игр в крови повышались уровни S100B и p-tau217; они нормализовались в течение 24-48 часов.

9. Для животных, уходящих в спячку, характерна нейропластичность: во время спячки у них сокращается разветвленность дендритов в разных регионах головного мозга. Исследователи из США проанализировали нейропластичность первичной зрительной коры у тринадцатиполосного суслика (Ictidomys tridecemlineatus). Они подтвердили, что во время спячки в пирамидальных нейронах зрительной коры снижается разветвленность дендритов, которая восстанавливается при пробуждении. Авторы отметили высокую скорость ее восстановления после пробуждения суслика: всего за 1,5 часа дендритные отростки вырастали почти на 0,75 мм (65%). Из-за этого ученые предполагают, что суслики могут стать интересной трансляционной моделью для разработки методов лечения состояний со сниженной нейропластичностью.

10. Американские и немецкие ученые описали нейропротекторное действие пептидного гормона иризина, который вырабатывается мышцами в ответ на физическую нагрузку, при рассеянном склерозе. Сначала они заметили улучшение симптоматики и снижение нейровоспаления у мышей с рассеянным склерозом, которые занимались аэробным бегом. При этом в мышцах повышался уровень мРНК иризина. Тогда исследователи вводили животным либо аденоассоциированный вирус (ААВ) с мРНК иризина, либо рекомбинантный иризин, чтобы симулировать этот эффект. Оказалось, что иризин может попадать в спинной мозг и улучшать активность митохондрий в его нейронах, повышая их выживаемость.

Подробнее — на PCR.NEWS

Онкология

11. Ученые из США описали механизм онкогенности фосфопротеина GOLPH3, который локализуется в аппарате Гольджи и активируется сигналингом mTOR. Взаимодейстуя с миозином MYO18A, GOLPH3 способствует привлечению рецепторных тирозинкиназ к мембране клетки и активации их сигналинга. Таким образом, этот белок стимулирует сигналинг рецепторов факторов роста, которые вовлечены в патогенез многих видов рака. Следовательно, GOLPH3 можно рассматривать как потенциальную терапевтическую мишень.

12. Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) разработали усиленную CAR Т-терапию для лечения глиобластомы. Сконструированные ими «вооруженные» CAR Т-клетки помимо химерных рецепторов экспрессируют также цитокины IL-12 и IL-18, причем последний модифицирован так, чтобы не попасться в ловушку связывания с белком IL-18BP, который блокирует его активность. Эти провоспалительные цитокины позволяют бороться с иммуносупрессивным окружением опухоли. В доклинических испытаниях на иммунокомпетентных мышах с глиомами, экспрессирующими гетерогенные антигены, такие усиленные CAR Т-клетки показали большую эффективность в сравнении с обычными. Эффективна также была комбинация усиленных CAR Т-клеток с CAR Т-клетками, секретирующими фрагмент scFv антитела против фактора роста сосудов VEGF-A.

13. Австралийские и австрийские исследователи продемонстрировали, что резидентные макрофаги подкожной жировой клетчатки могут поглощать клетки меланомы. Это CD169⁺ макрофаги, для которых уже известна роль в адаптивном гуморальном иммунитете (они способны презентировать поглощенные антигены B-клеткам). Авторы показали, что эти макрофаги не используют рецептор фосфатидилсерина MERTK, который участвует в распознавании апоптотических клеток. Но они зависят от рецептора колониестимулирующего фактора 1 (CSF1R). В фагоцитоз клеток меланомы никак не были вовлечены B- и Т-клетки, поэтому макрофаги подкожной клетчатки в одиночку способны контролировать рост опухоли.

14. Ученые из Мичиганского университета (США) описали эволюцию интраэпителиальной неоплазии поджелудочной железы в рак поджелудочной железы. Такие неоплазии не всегда переходят в рак, а из-за их микроскопических размеров образцы малодоступны. Исследователи показали, что эпителиальный компонент неоплазий схож с опухолями, а различие между двумя состояниями — в их микроокружениями. При переходе в рак происходит реорганизация миелоидных клеток и лимфоцитов, а также рекрутирование ассоциированных с опухолями фибробластов, экспрессирующих SMA, LRRC15 и LEF1. Исследователи предположили, что такое стромальное перепрограммирование возникает далеко не всегда, чем и объясняется нечастая прогрессия неоплазий в рак.