• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
11.01.2024, 09:15
Михаил Орлов
441

Мышьяк в питьевой воде вызвал диабет у самцов, но не самок мышей

❋ 5.3

В ряде регионов грунтовые воды содержат много мышьяка — токсичного элемента, который может вызвать острое отравление, рак, диабет второго типа и другие болезни. Чтобы понять, почему мышьяк в питьевой воде приводит к диабету, авторы нового исследования создали гуманизированных мышей — грызунов с человеческим геном. Оказалось, мышьяк оказывает этот эффект только на трансгенных мышей мужского пола.

Лабораторные мыши у поилки
Лабораторные мыши у поилки / © Psychiatrist.com, Gerbil Water / Автор: Ptolemocratia Acerronius

Для многих химических поллютантов (загрязняющих веществ) удалось проследить связь с развитием болезней у людей. В их число входит мышьяк (As) — токсичный полуметалл, способный вызвать острое отравление и даже смерть, а в меньших дозах — тяжелые хронические болезни, включая рак.

Мышьяк попадает в окружающую среду из-за некоторых отраслей промышленности, включая металлургию. Однако это далеко не всегда загрязнитель, связанный с деятельностью человека, ведь мышьяк — еще и распространенный компонент земной коры. В некоторых регионах (например, Вьетнаме, Мексике и Китае) его особенно много, из-за чего элемент попадает в почву, грунтовые воды и далее с питьем — в тела местных жителей.

Ранее эпидемиологические исследования показали, что мышьяк в питьевой воде связан с развитием диабета второго типа. Это главный путь поступления опасного элемента в организм человека. Причем мышьяк в воде находится в более токсичной неорганической форме. В случае, к примеру, морепродуктов он входит в состав органических соединений и не так вреден.

Однако оставалось неясно, как именно простое неорганическое вещество нарушает метаболизм глюкозы. Пробел восполнила новая статья для журнала Environmental Health Perspectives. Ее авторы создали трансгенную линию мышей, несущих человеческий ген метилтрансферазы трехвалентного мышьяка (AS3MT) — фермента, который удаляет соединения элемента из организма. Такая сложная модель с гуманизированными грызунами нужна потому, что мыши дикого типа выводят мышьяк гораздо лучше, чем Homo sapiens. Чтобы заболеть диабетом, им потребовались бы гораздо большие дозы.

Использованные учеными трансгенные и обычные мыши месяц жили во всех отношениях нормальной жизнью за единственным исключением. Вода в их поилках содержала 0,00004 процента (400 частей на миллион) растворенного неорганического мышьяка, причем грызуны имели к ней свободный доступ — пили сколько хотели. Далее всех подопытных подвергли эвтаназии, а их печень и жировую ткань — химическому и генетическому анализу.

Различия в активности генов и развитии диабета у самок (слева) и самцов (справа) гуманизированных мышей / © J. Todero et al., 2023

Оказалось, по сравнению с самками гуманизированных мышей у таких самцов повышен уровень многих маркеров диабета: метаболитов сигнального пути инсулина, глюкозы в плазме крови натощак и особой микроРНК — miR-34a. У обычных мышей таких половых различий не заметили.

Авторы исследования не берутся утверждать, с чем связаны различия в развитии вызванного мышьяком диабета у мышей разного пола. По-видимому, большое значение в этом сыграл ген Klf11 — один из Kruppel-подобных факторов транскрипции.

Не менее важно, что ученые назвали молекулу miR-34a перспективным маркером патологии, вызванной интоксикацией мышьяком. Его можно использовать для диагностики людей, которые живут в регионах с высоким уровнем этого токсичного элемента в воде.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
2 февраля, 08:40
Любовь С.

Астрономы впервые напрямую связали основание гигантского джета с «тенью» впервые «сфотографированной» сверхмассивной черной дыры M87*. Анализ данных, полученных с помощью Телескопа горизонта событий (EHT), позволил проследить, где именно формируется релятивистская струя и лучше понять механизмы ее возникновения.

2 февраля, 12:59
Редакция Naked Science

С середины XX века мирный атом ассоциируют прежде всего с АЭС. Но при всей важности последних иногда за ними не видят многие другие сферы применения атомных технологий — от транспорта до лечения заболеваний и применения в сельском хозяйстве, новых технологий получения сложных материалов и производства аккумуляторов. Всего на неэнергетические цели на планете работают 223 реактора. Попробуем разобраться, чем они занимаются и какие еще направления находятся в фокусе атомной отрасли.

2 февраля, 10:41
ПНИПУ

Число устойчивых к антибиотикам инфекций растет на 15% в год, унося миллионы жизней. Схожая проблема есть в онкологии. Существующие методы лечения — комбинированная и точечная терапия — несовершенны: первая слишком токсична, а вторая теряет эффективность из-за мутаций. Перспективная альтернатива — молекулярные гибриды, атакующие болезнь сразу по нескольким направлениям. Однако их создание сдерживает фундаментальное ограничение: современные технологии не могут придать этим молекулам стабильную 3D-форму, необходимую для точного воздействия. Чтобы решить эту проблему, ученые Пермского Политеха разработали метод, который заставляет гибридную молекулу самостоятельно принимать нужную трехмерную структуру. Это позволило получить новые соединения с потенциальным противоопухолевым и противовоспалительным действием.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

27 января, 13:01
Александр Березин

Кэтлин Рубинс выступила перед комитетом Национальных академий США и рассказала, что не так с новыми скафандрами для близкой высадки американцев на Луне. Учитывая ее 300-дневный опыт пребывания в космосе, критика выглядит довольно обоснованной. В прошлом году Рубинс ушла с поста руководителя отделения внекорабельной деятельности отдела астронавтов, где она участвовала в разработке новых лунных скафандров.

29 января, 19:38
Александр Березин

Некоторые исследователи предполагали, что по мере исчезновения морского льда белые медведи потеряют кормовую базу и начнут умирать от истощения. Однако их популяция, живущая в районе максимального исчезновения морского льда, напротив, существенно прибавила в весе.

12 января, 15:39
Александр Березин

От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно