Всем нам хорошо известна такая дрянь, как борщевик. Он со страшной скоростью покрывает любые заброшенные поля, кюветы и так далее. Если нечаянно прикоснуться к нему в солнечный день – ожоги и волдыри гарантированы. Хм, что-то мне это напоминает. Что-то чуть больше века назад…

ВНЕЗАПНО, параллель между борщевиком и ипритом не высосана из пальца, а механизмы их токсического действия весьма близки друг другу.

Иприты (да, иприт – это не одно вещество, а целая их серия, есть азотные, кислородные и серные иприты) являются сильными алкилирующими агентами – они реагируют с различными реакционноспособными атомами органических соединений (всякие там аминные или спиртовые группы), сбрасывая с себя атом хлора и вешаясь на эти самые реакционноспособные группы длинными цепочками из углерода. Как нетрудно догадаться, глядя на формулу ипритов, они отлично сшивают две реакционноспособные группы друг с другом. А дальше мы глядим на формулу азотистых оснований ДНК и понимаем, что они будут офигительно вступать в реакцию с ипритом, создавая в рандомных местах генетического кода сшивки между основаниями.

Эти самые сшивки в геноме являются, по сути, битыми ячейками генетической памяти клетки. Конечно, у любого живого существа в наличии мешок механизмов очистки памяти от ошибок, но все они имеют ограниченную работоспособность. Поток ошибок, вызванных отравлением ипритами, перегружает их, что и приводит к наблюдаемой картине отравления, канцерогенезу и всяким прочим «веселым» последствиям.

Что любопытно, уже существующие раковые клетки обращаются к геному куда чаще здоровых, поэтому отравление ипритами их косит значительно раньше, чем проявляется общая картина отравления. Собственно, именно поэтому один из видов иприта стал одним из первых агентов для химиотерапии опухолей под названием "хлорметин" или "эмбихин".

А что борщевик?

А борщевик действует куда хитрее. Фуранокумарины, содержащиеся в нем, сами по себе нетоксичны. Такие молекулы плоские, а распределение электронов в них таково, что максимумы электронной плотности находятся над и под плоскостью молекулы. За счет этого они способны вступать в слабую (даже не химическую) связь с другими схожими молекулами.

Что мы видим дальше? А дальше мы видим, что в ДНК куча плоских азотистых оснований, еще и более-менее параллельных друг другу и в дополнение к основной цепочке с чисто химической связью связанных именно по такому механизму (так называемые стэкинговые взаимодействия). Как нетрудно догадаться, фуранокумарины влезают между азотистыми основаниями. Сила взаимодействия между ними малая, процесс обратим, все хорошо…

До тех пор, пока не прилетает фотон в ультрафиолетовом диапазоне (от Солнышка, например). Такие циклические системы, как фуранокумарины, круто меняют свою реакционную способность после поглощения фотона. Дальше происходит абсолютно то же самое, что и с ипритами. Результат предсказуемо тот же. Что лично мне интересно — а не приводит ли отравление борщевиком к раку на долгосроке, изучал ли кто-то этот вопрос?

1) Собственно, борщевик
2) Ожоги от отравления ипритом
3) Формула ипритов. X = N, S, O, количество углеродных фрагментов и количество атомов углерода в них может в каких-то пределах меняться
4) Нуклеотидные основания ДНК с реакционноспособными атомами азота
5) Формула хлорметина/эмбихина, он же один из видов азотного иприта
6) А вот такая вот дрянь содержится в борщевике
7) Стэкинг-взаимодействия между соседними парами азотистых оснований в ДНК

#Прихно
#химия

Вторая половина XIX века. По миру триумфально шагает чума. Грозная. Смертельная. Неизлечимая. Это уже не первая в истории пандемия, но у нее есть свои отличительные черты. На смену парусному флоту пришел более скоростной паровой, а потому инфекция распространяется, во-первых, быстрее, а, во-вторых, на значительно большие расстояния. Болезнь приходит в портовые города, перемещаясь с кораблями от континента к континенту: вот уже поражены и Европа, и Азия с Африкой, и обе Америки. Но особенно чума свирепствует в Гонконге и Бомбее.

Для борьбы со страшной болезнью в Индию прибывает бактериолог Владимир Хавкин. Это поистине выдающйся ученый с непростой судьбой: он родился в Одессе, в еврейской семье. Учился в Новороссийском университете, где его преподавателем был другой талантливейший ученый, будущий нобелевский лауреат Илья Мечников. Хавкин успеет вступить в кружок революционеров-народников, быть раненным во время еврейского погрома и отказаться принять православие, что открыло бы ему путь к научной карьере. Молодой выпускник прозябал, работая в Зоологическом музее, пока уехавший в Швейцарию Мечников не позвал его к себе.

Затем Хавкин, по рекомендации своего учителя, получил должность в Университете Луи Пастера в Париже. Перебравшись во Францию, он начинает работу над вакциной от холеры. Испытывает на ее на кроликах… а затем на себе. Эксперимент проходит успешно. Ученый предлагает свою помощь в борьбе с эпидемией холеры сначала правительству России, затем — французам, и дважды получает отказ. А вот британцы предложение Хавкина приняли, после чего его отправили в Индию, где также свирепствовала холера. Индийцы с недоверием относятся к пришлому белому человеку, но Хавкин снова вводит вакцину себе. Этот шаг оказывается достаточно убедителен. Постепенно эпидемию холеры в этой британской колонии удается победить. Хавкин с триумфом возвращается в Европу, однако совсем скоро он вновь отправится в Индию. Там его ждет новая смертельная схватка — как мы помним, в Бомбее чума.

Эпидемия охватывает район за районом. Местные жители бегут из зачумленной местности, разнося заразу на себе. А Хавкин, тем временем, начинает работу над вакциной, которая в будущем получит название "лимфа Хавкина".

"Рецепт" вакцины был таков: в широких колбах на мясном бульоне выращивались чумные палочки (возбудитель чумы был открыт незадолго до того). Сверху добавлялось кокосовое масло или же бараний жир: жирная плёнка служила основой колоний для бактерий. Те, в свою очередь, росли сверху вниз, образуя подобие сталактитов. Затем колба нагревалась до 65 градусов, жидкость процеживалась через марлю, потом в полученный "полуфабрикат" добавлялась карболовая кислота. Наконец, содержимое колбы ещё раз прогревалось до 65 градусов — и вакцина была готова к применению.

Когда был завершён этап испытаний на лабораторных крысах, настало время ввести "лимфу" человеку. Времени на поиск добровольцев не было, и Хавкин вновь, как ранее проделывал это с противохолерной вакциной, ввёл её себе. Тщательно наблюдал за самочувствием, фиксировал местные и общие реакции организма: полученный результат его удовлетворил. Дальше нужно было приступать к массовому вакцинированию.

Власти Бомбея предложили прививать заключённых местных тюрем, не спрашивая на то их разрешения. Однако Хавкин настоял на том, чтобы вакцинировать только добровольцев. Тех, кто отказался от вакцинации, включили в контрольную группу. Среди привитых чумой заболело 2 человека, оба вскоре выздоровели. Среди непривитых заболело 12 человек, 6 из которых умерло. Результат был более чем красноречив. Затем последовал ещё ряд исследований, которые подтвердили эффективность вакцины. Заболеваемость снижалась в два раза, смертность — в четыре. "Лимфа Хавкина" начала своё триумфальное шествие по Индии.

Вплоть до 40 гг 20 века вакцина Хавкина оставалась единственным способом спасения от чумы. Ну, а имя учёного и по сей день носит Центральный институт иммунологии в Мумбаи.

#Говенько
#медицина
#архив

КТ и МРТ - что лучше?

С появлением нейровизуализации неврологическая практика стала и проще, и сложнее. Мы уже можем "заглянуть" внутрь живого мозга и найти проблему. А можем не найти ничего или найти что-то, что проблемой не является (но это уже совершенно другая история).

Существует два основных метода визуализации - МРТ (магнитно-резонансная томография) и КТ (компьютерная томография). Отчасти они похожи (тем, что картинка получается после обработки полученных данных компьютером), но отличаются методом получения информации.

МРТ, как следует из названия, это, по сути, огромный и мощный магнит. Он заставляет атомы водорода в исследуемой области ориентироваться в определённом направлении. После того как магнитное поле меняется, атомы возвращаются в исходную позицию и при этом выделяют определённое количество энергии, что и фиксируется аппаратом. Чем больше атомов водорода (то есть, воды), тем больше отклик. Это можно сравнить со студентами на лекции - преподаватель сначала "строит" их, заставляя спокойно сидеть и слушать, а затем отпускает всех на перерыв и по аудитории разливается радостный вздох. И чем больше студентов, тем громче этот вздох. Таким образом мы получаем "карту" организма.

К плюсам магнитной томографии можно отнести её безопасность (вы не облучаетесь), довольно высокую точность и возможность рассмотреть без помех те структуры, которые на компьютерной томографии видны плохо (например, ствол мозга). Из минусов - большая длительность исследования, и человек должен лежать неподвижно, а в экстренной ситуации это, зачастую, невозможно; возможность развития приступа паники, если есть клаустрофобия (но в настоящий момент эту проблему можно избежать, если проводить исследование в аппарате открытого типа); невозможность провести исследование при наличии кардиостимулятора, инсулиновой помпы или другого подобного устройства или при наличии имплантантов из ферромагнитных материалов.

При проведении КТ (компьютерной томографии) используется рентгеновское излучение. Во время исследования вокруг вас, грубо говоря, вращается рентгеновский аппарат и делает очень много снимков. Потом все это поступает на компьютер и он составляет картинку (можно даже 3д). Этот метод незаменим в экстренной неврологии и нейрохирургии, т.к. на КТ очень хорошо видны свежие кровоизлияния (геморрагический инсульт, субарахноидальное кровоизлияние), переломы костей черепа, ушиб и размозжение головного мозга. Исследование проводится в считанные минуты и в аппарат можно поместить человека даже на ИВЛ. А при проведении исследования с введением контраста - можно увидеть тромб внутри сосуда, а значит, диагностировать (и лечить) инсульт уже в первые часы и минуты.
Минусы КТ - это, в первую очередь, облучение. Так, например, стандартная цифровая флюорография дает дозу примерно 0,05 мЗв, в то время как КТ головы - 1,5-2 мЗв. Так же из минусов можно отметить плохую визуализацию некоторых структур - например, ствола мозга, мозжечка (из-за так называемых "артефактов", помех на картинке). Ну и компьютерная томография имеет весьма ограниченные возможности в диагностике опухолей.

Так что же лучше? Ни то и не другое. Каждый вид исследования имеет свои плюсы, свои минусы и, конечно же, свои показания. В разных ситуациях мы будем использовать совершенно разные методы, в зависимости от того, что мы ищем.

#Гречанникова
#интересное
#медицина