Раскрыт секрет быстрого заживления ран у насекомых
Американские исследователи решили разобраться, как насекомым удается восстанавливаться после ранений за минимальные сроки. Скорость этого процесса вынудила ученых изобретать новые методы, которые позволили детально рассмотреть особенности гемостаза у насекомых.
Насекомые мало похожи на млекопитающих, но нечто общее у них есть — кровь. Вернее, кровью мы называем жидкость, которая течет внутри организма позвоночных и обеспечивает газообмен. У насекомых (и других беспозвоночных) это гемолимфа. У нее совершенно иной состав: нет гемоглобина и тромбоцитов, защитную функцию лейкоцитов выполняют гемоциты. Гемолимфа переносит питательные вещества по организму и, как и кровь, заживляет раны.
У разных насекомых разная концентрация гемолимфы, а ее свертывание при повреждениях длится от нескольких секунд до нескольких часов. Правда, сам процесс свертывания остается плохо изученным. Предполагалось, что, например, у гусениц, чья гемолимфа богата гемоцитами, белки липопротеины и гемоцитин могут в числе первых реагировать на повреждения и образовывать тромбы.
Группа исследователей из Клемсонского университета (США) решила восполнить пробелы в знаниях о физике гемостаза у насекомых. В качестве модельного организма выбрали личинку табачного бражника (Manduca sexta). Дело в том, что у этих гусениц ответная реакция на ранение занимает всего несколько секунд и требует нескольких капель гемолимфы. Эта особенность одновременно и загадка, и проблема, ведь при такой скорости сложно исследовать свойства гемолимфы с помощью привычных методов (95% попыток были неудачными). Поэтому авторы исследования разработали новые способы, результаты своей работы опубликовали в журнале Frontiers in Soft Matter.
Ученые взяли взрослых гусениц табачного бражника массой 9-10 граммов за два дня до окукливания. Каждую личинку помещали в трубку и брали образцы гемолимфы через миллиметровый разрез на третьей ноге. Затем исследователи касались раны металлическим шариком и оттягивали его в сторону. В результате между шариком и гусеницей образовывался «мостик» из жидкой гемолимфы примерно два миллиметра в длину.
Видеосъемка запечатлела поведение капель в первые пять секунд, характерное для ньютоновской жидкости, например воды. Гемолимфа разрывалась, но в следующие 5-10 секунд начинала сворачиваться и становиться вязкой. Она вытекала, образуя между капель нити. Кровотечение у насекомых прекращалось через 60-90 секунд.
Тот же механизм гемостаза авторы работы наблюдали у тараканов (Parcoblatta americana), хотя состав их гемолимфы отличается, но концентрация гемоцитов в ней сопоставимая. Ученые отсоединили у насекомого сегмент жгутика антенны, из места травмы упала одна капля, а оставшаяся жидкость ушла обратно. Других капель не появилось, и рана затянулась твердой коркой спустя 10 минут. Исследователи предположили, что нити, которые образуются в гемолимфе после некоторого времени, похожи на вязкие нити медоподобной жидкости. Но спектроскопический анализ показал, что гемолимфа на первых этапах становится вязкоупругой, как слюна.
Ключевое значение в свертываемости крови насекомых играют именно гемоциты, которые даже при небольшой концентрации делают жидкость стабильной. А образование корки, запечатывающей рану, происходит благодаря возникновению первичного сгустка гемоцитов на поверхности капли. Затем к нему адгезивно крепятся остальные гемоциты, и сгустки распространяются к центру капли, уплотняя место пореза.
«Наши открытия открывают путь к созданию быстродействующих загустителей человеческой крови. Нам не обязательно копировать точную биохимию, но следует сосредоточиться на разработке лекарств, способных превратить кровь в вязкоупругий материал, останавливающий кровотечение. Мы надеемся, что наши находки помогут решить эту задачу в ближайшем будущем», — отметил соавтор исследования Константин Корнев.
Telegram 
Дзен 
VK Изучив данные о скорости изменения температур ледяных спутников пятой и шестой планеты системы, астрономы обнаружили, что она слишком высока для по-настоящему ледяной поверхности. Оказалось, что эти тела покрыты материалом, по своим свойствам резко отличающимся от земного льда.
Кофеин известен прежде всего как стимулятор, повышающий бодрость и физическую работоспособность, однако его влияние на глубинные процессы восстановления мозга во время сна остается предметом дискуссий. Систематический обзор 32 исследований показал, что кофеин не столько сокращает продолжительность сна, сколько меняет его нейрофизиологическое качество, подавляя медленноволновую активность мозга, и сдвигает спящий мозг в более поверхностное, возбужденное состояние.
Физики и математики МФТИ совместно с коллегами из Института автоматизации проектирования РАН и Университета Иннополис провели трехмерное численное моделирование защитных сейсмических барьеров — специальных сооружений, призванных обеспечить безопасность наземных строений.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии