Ученые расшифровали «почтовую систему» организма человека, скрытую в крови
Биологи впервые составили подробный список содержимого крошечных пузырьков, которые переносят информацию между клетками внутри организма. Эта работа помогла отделить полезные сигналы от информационного шума в плазме крови и открыла путь к созданию точных методов диагностики болезней сердца.
Клетки нашего тела постоянно общаются друг с другом. Каждую секунду в кровоток попадают триллионы наноскопических посылок, которые называют внеклеточными везикулами. Они представляют собой крошечные конверты из мембраны, внутри которых спрятаны белки, жиры и генетический материал. Состав такой посылки отражает состояние здоровья отправителя — клетки, которая ее создала.
Долгое время изучение этой переписки оставалось сложнейшей задачей для медицины. Кровь человека — крайне насыщенная среда. Помимо везикул, в ней плавают миллионы других частиц: холестерин, антитела, обломки клеток и липопротеины.
Все это окружение мешало ученым выловить нужные объекты и прочитать их содержимое. Предыдущие методы анализа захватывали все подряд, поэтому врачи не могли точно сказать, какие именно молекулы относятся к сигналам везикул, а какие — к фоновому шуму плазмы.
Чтобы преодолеть проблему, исследователи захотели создать эталонную карту везикул. Для этого они решили найти такие компоненты, которые есть только в этих межклеточных конвертах и отсутствуют в других частицах крови. Так можно было бы безошибочно узнавать везикулы среди миллиардов других молекул. Результаты опубликованы в журнале Nature Cell Biology.
Ученые применили метод фракционирования по плотности: аккуратно разделили плазму крови на слои, отсортировав частицы по весу и размеру. Получив чистейшие образцы везикул, свободные от посторонних примесей, авторы использовали масс-спектрометрию — сверхточный способ взвешивания молекул, чтобы провести перепись содержимого.
В итоге удалось выяснить, что «ядро» внеклеточной везикулы состоит из строго определенного набора компонентов. Исследователи идентифицировали 182 белка и 52 вида липидов, которые неизменно присутствуют в структуре этих частиц. Этот набор молекул назвали универсальной подписью везикул.
Одновременно биологи выделили другой список веществ, который характерен только для «мусора» — частиц, не являющихся везикулами. Такое разделение дало ключ к пониманию, как именно организм кодирует и передает информацию через кровь.
Самым важным открытием стали два конкретных маркера, которые позволяют со стопроцентной точностью отличить везикулы от всего остального. Ими оказались белок ADAM10 и особый вид жира — фосфатидилсерин PS(36:1). Проверка на образцах крови людей с начальными признаками ишемической болезни сердца показала, что основные маркеры везикул оставались неизменными.
Авторы научной работы создали бесплатный ресурс EVMap с картой обнаруженных маркеров. Теперь любой врач или биолог может зайти на сайт и проверить состав везикул крови. В недалеком будущем с помощью таких карт врачи смогут замечать сигналы опасности от внутренних органов задолго до появления первых симптомов заболеваний.
Новое исследование дало точное понимание, как клетки общаются на молекулярном уровне, и это меняет подход к лечению и диагностике. Медицина получила инструмент, чтобы «подслушивать разговоры» клеток и вовремя узнавать о скрытых нарушениях в организме.
Telegram 
Дзен 
VK Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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