Не забываем следить за новостями науки
1. В Великобритании научились выращивать зубы из стволовых клеток
Сотрудники Стоматологического института при Королевском колледже Лондона научились выращивать зубы. Новую технологию разработала группа исследователей во главе с профессором Полом Шарпом. Для выращивания зубов ученые использовали стволовые клетки, взятые у пациента. Эти клетки «подращивались» в лабораторных условиях, чтобы гарантировать их превращение в итоге в нужный вид зуба, после чего пересаживались в десну на место вырванного «родного» зуба. Через несколько месяцев на месте отсутствующего зуба вырастает новый.
Пока новая методика была опробована только на мышах, но Пол Шарп не видит причин, которые могли бы помешать выращивать зубы у человека. Если эффективность технологии будет доказана в ходе клинических испытаний, людям больше не придется носить искусственные коронки и подвергаться сложным операциям по вживлению металлических штифтов в челюстные кости. Статья.
2. Новое в понимании механизма репрограммирования клеток
Хелен Блау с коллегами из Стэнфордского университета разработали новый способ изучения процесса перепрограммирования клеток. Ученые соединили эмбриональные стволовые клетки мыши с человеческими фибробластами для создания гетерокарионов - клеток, содержащих два или более ядер и имеющих различные генотипы.
Исследователи считают: в этих гетерокарионах происходит более эффективное перепрограммирование человеческих ядер за счет подавления фибробластов факторами стволовых клеток. Так, в экспериментах Блау уже на второй день после слияния у 70% клеток наблюдалась экспрессия маркеров плюрипотентности - огромный скачок по сравнению с менее чем 0,1% в случае перепрограммирования с помощью всех разработанных до настоящего времени методик.
С помощью нового метода установлено: деметилирование двух ключевых генов (OCT4 и NANOG) играет важную роль в репрограммировании клетки, а белок AID в свою очередь играет большую роль в процессе деметилирования, весьма значимом для развития онкологических заболеваний и старения. Статья.
3. Ученые нашли еще одну возможную причину болезни Альцгеймера
Специалисты из Медицинского центра Лэнгон в Нью-Йорке (NYU Langone Medical Center) идентифицировали новый фактор, способствующий развитию болезни Альцгеймера.
По мнению ученых в процессе образования бета-амилоида (основной белок амилоидных бляшек при болезни Альцгеймера) от его белка-предшественника (APP) отщепляются еще несколько небольших пептидных молекул. Одна из них, βCTF (β C-terminal fragment), вызывает нарушения функций эндосом клетки, которые ранее уже связывали с отмиранием мозговых клеток при болезни Альцгеймера.
Эндосомы - мембранные пузырьки, поддерживающие жизнедеятельность клеток путём поглощения питательных веществ из внеклеточного пространства. Играют решающую роль в поддержании функций нервных клеток. При болезни Альцгеймера нарушения структуры эндосом служат ранним признаком патологического процесса, проявляясь раньше всего в случае, когда какой-либо из основных генетических факторов риска передаётся по наследству. Учёные предполагают, что эндосомы являются местом синтеза амилоида в клетках.
Эксперимент показал: повышенные уровни βCTF, вне зависимости от концентрации бета-амилоида, вызывают такие же дефекты эндосом и патологические процессы в нервных клетках, как и при болезни Альцгеймера.
Что это дает: новое направление в разработке эффективных методов лечения.
Руководитель исследования:
Ральф Никсон (Ralph Nixon, MD, PhD) - профессор психиатрии и клеточной биологии, директор Центра передового опыта по вопросам старения мозга и слабоумия Медицинского центра Лэнгон при Нью-Йоркском университете. Статья.
4. Уровни трийодтиронина и долголетие человека
Трийодтиронин - гормон щитовидной железы и один из наиболее важных центральных регуляторов метаболических функций в организме млекопитающих. Долгоживущие млекопитающие, такие, как голый землекоп, имеют заметно более низкие уровни этого гормона. Как оказалось, долгожители также, по-видимому, имеют несколько более низкие уровни трийодтиронина.
Об эффекте продления жизни, связанном с пониженными уровнями гормонов щитовидной железы, многократно сообщилось для модельных животных. У человека подобная ассоциация наблюдалась между низкой функцией щитовидной железы и долголетием в старости, однако эта связь не была очевидна для среднего возраста.
Исследователи сравнили показатели сывороточных гормонов щитовидной железы группы людей среднего возраста - родных братьев и сестер девяностолетних долгожителей, - и контрольной группы; все они - участники Лейденского Исследования Долголетия (Leiden Longevity Study). ... По сравнению со своими партнерами, группа потомков братьев и сестер девяностолетних долгожителей показала тенденцию к более высоким уровням сывороточного тиротропина в сочетании с более низкими уровнями свободного тироксина и свободного трийодтиронина ... По сравнению с контрольной, группа потомков девяностолетних показала более низкую щитовидную чувствительность к тиреотропину.
Эти результаты предполагают, что пониженный метаболизм гормонов щитовидной железы оказывает благоприятное влияние на здоровье и продолжительность жизни не только модельных животных, но и людей.
Статья.
5. Тканеинженерное сердце in vivo
Тканевая инженерия представляет собой привлекательный подход к хирургическому восстановлению сердца, но для этого необходим надежный источник кардиомиоцитов - мышечных клеток сердца.
Группа австралийских ученых из Университета Мельбурна использовала полученные из жировой ткани стволовые клетки для выращивания человеческой ткани сердца in vivo.
Клетки культивировали в тканеинженерной камере вместе с крысиными кардиомиоцитами, запускающими превращение стволовых клеток в желательном направлении. Затем культивированные клетки пересаживали и через 6 недель сравнивали результаты с полученными в двух группах контроля. Было обнаружено, что дифференцировка стволовых клеток в камере шла несколькими путями:
1. в кардиомиоциты, которые интегрировались с крысиными кардиомиоцитами;
2. в гладкомышечные клетки, которые встраивались в сосудистые структуры;
3. в жировые клетки.
При совместном выращивании стволовых клеток и крысиных кардиомиоцитов получался самый большой объем ткани. Полученная ткань спонтанно сокращалась, и содержала в 10-15 раз больше сердечной мускулатуры по сравнению с контролем. Также в полученной ткани был в два раза больший объем сосудов, чем в ткани, выращенной только из крысиных кардиомиоцитов.
Таким образом, было показано, что совместное культивирование и имплантация человеческих стволовых клеток и крысиных кардиомиоцитов дает наилучшие результаты в получении инженерной ткани сердца - за счет пластичности стволовых клеток и их вклада в образование кровеносных сосудов. Статья.
6. Связь между сиртуинами и продлением жизни
Новая статья профессора биологии Массачуссетского технологического института Леонарда Гуаренте говорит о связи между белками сиртуинами и эффектами ограничения потребления калорий, продлевающими жизнь.
Известно, что сокращение нормального потребления калорий на 30 - 40 процентов может увеличить продолжительность жизни и улучшить общее состояние здоровья таких животных, как дрожжи, черви, мухи, мыши и обезьяны.
Леонард Гуаренте считает, что этот эффект контролируется сиртуинами - белками, поддерживающими клетки живыми и здоровыми в условиях стресса, координируя различные гормональные пути, регуляторные белки и другие гены. В своей последней работе в журнале Гены и Развитие (Genes and Development), Гуаренте доказывает свое предположение, сообщая, что сиртуины вызывают эффекты ограничения калорий в системе мозга, известной как соматотропная сигнальная ось, которая контролирует рост и влияет на продолжительность жизни.
"Это говорит о том, что SIRT1 является связующим звеном между диетой и соматотропной сигнальной осью", говорит Гуаренте. "И является одним из основных первых подтверждений того, что сиртуины реально вовлечены в фундаментальные аспекты ограничения калорий".