Водонепроницаемость кожи объяснила физика XIX века
Международная группа ученых обнаружила, что клетки зернистого слоя эпидермиса имеют форму уплощенного тетракаидекаэдра Кельвина, что защищает организм от утечки жидкостей. Результаты работы опубликованы в журнале eLife.
У млекопитающих эпидермис — наружный слой кожи, состоящий из нескольких слоев. Причем кожа постоянно обновляется: ежедневно организм теряет около 500 миллионов клеток эпидермиса, а его полная замена происходит за две-четыре недели. Несмотря на это, утечки внутренней среды (крови, лимфы, тканевой жидкости) никогда не происходит, и механизм этой защиты неизвестен.
Прошлые работы показали, что главную роль в защите эпидермиса от утечки играют два верхних слоя — роговой и зернистый. Первый представляет собой барьер типа «воздух — жидкость», второй — «жидкость — жидкость» и отличается плотными соединениями между клетками. В новой работе ученые из Университета Кэйо и других учреждений изучили механизм обновления клеток кожи.
С помощью конфокальной микроскопии они рассмотрели зернистый слой эпидермиса на внутренней части уха у мышей. Оказалось, что клетки этого слоя имеют специфическую форму — уплощенного тетракаидекаэдра Кельвина. Впервые такая фигура была предложена физиком Уильямом Томсоном (лордом Кельвином) в 1887 году как наиболее оптимальная для заполнения пространства.
Тетракаидекаэдр представляет собой объемный 14-сторонний многогранник с шестью прямоугольными и восемью шестиугольными сторонами. В зернистом слое такие многогранники выстраиваются в подобие сот, «склеенных» белком плотных контактов TJ. В ходе обновления старая клетка вытесняется новой, и даже при преждевременном отслоении первой белок препятствует утечке жидкостей.
По словам ученых, результаты предстоит проверить на других млекопитающих: несмотря на сходство глубоких слоев эпидермиса, его верхние слои, например у человека, более разнообразны. Ожидается, что понимание механизма обновления клеток кожи поможет в разработке лечения различных заболеваний, в частности экземы и псориаза. Сейчас их лечение и профилактика затруднены.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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