Часы в мышцах
Циркадные ритмы, которые управляют нашей активностью, известны давно.
Главные "часы" расположены в гипоталамусе, а автономные циркадные часы присутствуют почти во всех органах и тканях.
Но как же они тикают?
В мышцах все удивительно просто.
Есть 2 белка, Clock и Bmal1. Они соединяются (димеризуются) и в паре поступают в ядро клетки, где активируют синтез белков Cry и Per.
Cry и Per после появления тоже связываются попарно, и останавливают связывание пары Clock и Bmal1, это ведет к снижению синтеза Cry и Per.
В итоге Clock и Bmal1 снова начинают димеризоваться (связываться)... И так по кругу.
Цикл занимает примерно 24 часа.
* * *
Между прочим, мышцы занимают до 40% массы тела, так что такие молекулярные часики играют серьёзную роль, в том числе и при возрастных изменениях.
Люди работают оптимально, когда все биологические ритмы синхронизированы. На биологические часы влияют разные внутренние и внешние факторы, но все они зависят от нашего образа жизни. Тело старается выполнять все задачи, которые вы ему ставите, даже себе во вред.
Берегите своё тело, соблюдая цикл сон-бодрствование. Это очень важно!
#азбука
Циркадные ритмы, которые управляют нашей активностью, известны давно.
Главные "часы" расположены в гипоталамусе, а автономные циркадные часы присутствуют почти во всех органах и тканях.
Но как же они тикают?
В мышцах все удивительно просто.
Есть 2 белка, Clock и Bmal1. Они соединяются (димеризуются) и в паре поступают в ядро клетки, где активируют синтез белков Cry и Per.
Cry и Per после появления тоже связываются попарно, и останавливают связывание пары Clock и Bmal1, это ведет к снижению синтеза Cry и Per.
В итоге Clock и Bmal1 снова начинают димеризоваться (связываться)... И так по кругу.
Цикл занимает примерно 24 часа.
* * *
Между прочим, мышцы занимают до 40% массы тела, так что такие молекулярные часики играют серьёзную роль, в том числе и при возрастных изменениях.
Люди работают оптимально, когда все биологические ритмы синхронизированы. На биологические часы влияют разные внутренние и внешние факторы, но все они зависят от нашего образа жизни. Тело старается выполнять все задачи, которые вы ему ставите, даже себе во вред.
Берегите своё тело, соблюдая цикл сон-бодрствование. Это очень важно!
#азбука
Многие с ними не знакомы, но эти люди вокруг вас, особенно если вы живёте в мегаполисе. Люди с редкими болезнями в большом числе.
Это >7 000 разных болезней от которых страдает 8-8,5% населения Земли, или 350 млн людей по всему миру, из них 75% дети, и 30% из них не доживают до 5 лет (на русс).
Орфанные переводятся как сиротские, но смысл - редкие, в 80% это генетические болезни.
Многие генетические болезни встречаются чаще, чем 1:2000 и дебютируют в любом возрасте!
Орфанность - относительна, и зависит от законов.
По законам РФ 🇷🇺 орфанные (редкие) болезни - это те, распространенность которых 1:10 000 или реже.
В ЕС 🇪🇺 - 5:10 000, в США 🇺🇸 - 1:200 000.
Лечение таких болезней высокотехнологично и дорого, отсюда законы и условности.
Вот официальный перечень 293 орфанных болезней в РФ.
Вот форма "для внесения болезни в список" (тут обновления)
Болезнь в списке? Значит лекарства получают лучшие и бесплатно.
В 🇷🇺 лечение редких болезней, не включенных в орфанные, тоже бесплатное, но сложнее попасть в очередь на лекарство, с инвалидностью и так далее.
Диагностика редких болезней это долгий процесс. Некоторым диагноз ставят сразу после рождения и неонатального скрининга. Некоторые ждут диагноз десятки лет. Это мировая практика... Пока всем после рождения не станут делать полногеномный анализ - всех не выявить.
Если у вас генетическая поломка, любая редкая болезнь и вы один - обращайтесь в пациентские организации. Вместе - лучше.
Я сам в ряду учредителей одной из таких организаций по первичным иммунодефицитам и вижу, как их работа нужна пациентам - это помощь юристов, профессионального сообщества и просто общение - оказывается, что ты не один, вас не двое, таких людей сотни, они собираются в тысячи и меняют жизнь к лучшему.
* * *
Во всем мире День редких (орфанных) заболеваний отмечают 28 или 29 февраля (если год високосный).
"Исчезающая" дата символизирует, что редкие заболевания долго оставались незамеченными, а многие скрываются в тени и сейчас.
#биоэтика #генетика
Это >7 000 разных болезней от которых страдает 8-8,5% населения Земли, или 350 млн людей по всему миру, из них 75% дети, и 30% из них не доживают до 5 лет (на русс).
Орфанные переводятся как сиротские, но смысл - редкие, в 80% это генетические болезни.
Многие генетические болезни встречаются чаще, чем 1:2000 и дебютируют в любом возрасте!
Орфанность - относительна, и зависит от законов.
По законам РФ 🇷🇺 орфанные (редкие) болезни - это те, распространенность которых 1:10 000 или реже.
В ЕС 🇪🇺 - 5:10 000, в США 🇺🇸 - 1:200 000.
Лечение таких болезней высокотехнологично и дорого, отсюда законы и условности.
Вот официальный перечень 293 орфанных болезней в РФ.
Вот форма "для внесения болезни в список" (тут обновления)
Болезнь в списке? Значит лекарства получают лучшие и бесплатно.
В 🇷🇺 лечение редких болезней, не включенных в орфанные, тоже бесплатное, но сложнее попасть в очередь на лекарство, с инвалидностью и так далее.
Диагностика редких болезней это долгий процесс. Некоторым диагноз ставят сразу после рождения и неонатального скрининга. Некоторые ждут диагноз десятки лет. Это мировая практика... Пока всем после рождения не станут делать полногеномный анализ - всех не выявить.
Если у вас генетическая поломка, любая редкая болезнь и вы один - обращайтесь в пациентские организации. Вместе - лучше.
Я сам в ряду учредителей одной из таких организаций по первичным иммунодефицитам и вижу, как их работа нужна пациентам - это помощь юристов, профессионального сообщества и просто общение - оказывается, что ты не один, вас не двое, таких людей сотни, они собираются в тысячи и меняют жизнь к лучшему.
* * *
Во всем мире День редких (орфанных) заболеваний отмечают 28 или 29 февраля (если год високосный).
"Исчезающая" дата символизирует, что редкие заболевания долго оставались незамеченными, а многие скрываются в тени и сейчас.
#биоэтика #генетика
Хроническая инфекция у людей с ослабленным иммунитетом может быть источником новых штаммов вирусов
Интересная статья вышла от ученых в не научном журнале Atlantis. Они напоминают, что в начале 2020 года не ожидали, что COVID19 будет так быстро меняться. Альфа штамм, захвативший Евразию и Сев.Америку, гамма в Южной Америке, а потом Дельта, которая неприятно всех удивила.
А помните, как появился омикрон? Дельта вымерла, а омикрон возник "между делом" в Ю. Африке с новыми 26 заменами аминокислот, 2 делециями и 1 вставкой, которых до него не существовало.
Тогда ходило 2 версии: вирус долго циркулировал в грызунах (и на этом фоне даже уничтожали в Китае в зоомагазинах мягких и пушистых), или вирус долго циркулировал в человеке с иммунодефицитом (генетическим ли, или от ВИЧ, не суть).
Вот статья про пациентку, вылечившуюся от рака, но на фоне сниженного иммунитета пол года зависящую от кислорода. В ней постоянно жил и менялся вирус. Позднее проанализировав другие статьи, врачи, лечившие пациентку, нашли те же мутации в вирусе COVID-19 у пациентов, лечившихся от ВИЧ. А вот иммунодефицитным пациентам переливали плазму переболевших. Но у некоторых вирусы все равно оставались и эволюционировали. Это как низкая доза антибиотика для бактерий - убьёт слабых, воспитает сильных.
* * *
При обычном иммунитете вирус через пару недель задавит иммунная система, и он с меньшей вероятностью успеет так измениться. А у иммунодефицитных - легко. Нежизнеспособные мутанты погибают, жизнеспособные живут в пациенте и продолжают мутировать, все больше отличаясь от оригинального варианта
* * *
Ещё раньше в 2017 тоже самое заметили для гриппа. В пациенте с иммунодефицитом H3N2 успевал эволюционировать почти так же, как во всей популяции.
* * *
По сути перед нами открывается простая истина: хроническая вирусная инфекция в человеке - как инкубатор для новых штаммов. В плане эволюции это более выгодная стратегия для изменчивости, чем распространяться из поколение в поколение через тысячи носителей. И не важно о каком вирусе идёт речь.
* * *
📊 Текущий мониторинг SARS-CoV-2: Nextstrain (видно эволюцию, где какие штаммы, наиболее подверженные мутациям участки генома, частоту штаммов в мире и по странам) и Gisaid (видно получение данных с разных регионов)
🧬 Про то как устроен генетический код и что такое мутации я писал последовательно здесь.
📝 Про мутации омикрона было пару заметок здесь.
😷 Как пандемия пошла на спад - янв 2022 здесь.
#инфекции #COVID19
Интересная статья вышла от ученых в не научном журнале Atlantis. Они напоминают, что в начале 2020 года не ожидали, что COVID19 будет так быстро меняться. Альфа штамм, захвативший Евразию и Сев.Америку, гамма в Южной Америке, а потом Дельта, которая неприятно всех удивила.
А помните, как появился омикрон? Дельта вымерла, а омикрон возник "между делом" в Ю. Африке с новыми 26 заменами аминокислот, 2 делециями и 1 вставкой, которых до него не существовало.
Тогда ходило 2 версии: вирус долго циркулировал в грызунах (и на этом фоне даже уничтожали в Китае в зоомагазинах мягких и пушистых), или вирус долго циркулировал в человеке с иммунодефицитом (генетическим ли, или от ВИЧ, не суть).
Вот статья про пациентку, вылечившуюся от рака, но на фоне сниженного иммунитета пол года зависящую от кислорода. В ней постоянно жил и менялся вирус. Позднее проанализировав другие статьи, врачи, лечившие пациентку, нашли те же мутации в вирусе COVID-19 у пациентов, лечившихся от ВИЧ. А вот иммунодефицитным пациентам переливали плазму переболевших. Но у некоторых вирусы все равно оставались и эволюционировали. Это как низкая доза антибиотика для бактерий - убьёт слабых, воспитает сильных.
* * *
При обычном иммунитете вирус через пару недель задавит иммунная система, и он с меньшей вероятностью успеет так измениться. А у иммунодефицитных - легко. Нежизнеспособные мутанты погибают, жизнеспособные живут в пациенте и продолжают мутировать, все больше отличаясь от оригинального варианта
* * *
Ещё раньше в 2017 тоже самое заметили для гриппа. В пациенте с иммунодефицитом H3N2 успевал эволюционировать почти так же, как во всей популяции.
* * *
По сути перед нами открывается простая истина: хроническая вирусная инфекция в человеке - как инкубатор для новых штаммов. В плане эволюции это более выгодная стратегия для изменчивости, чем распространяться из поколение в поколение через тысячи носителей. И не важно о каком вирусе идёт речь.
* * *
🧬 Про то как устроен генетический код и что такое мутации я писал последовательно здесь.
📝 Про мутации омикрона было пару заметок здесь.
😷 Как пандемия пошла на спад - янв 2022 здесь.
#инфекции #COVID19
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Органоиды — это трёхмерные и самоорганизующиеся клеточные культуры. В Nature вышел обзор применения органоидов человека, где можно почитать, как широко их разнообразие и применение в науке. Они значительно лучше моделируют реальные ткани.
Но выращивать полную копию органа для трансплантации пока не получается. Одно дело - создать короткий кусочек кишечника или печени (из одного типа эпителиальных клеток), другое - организовать скелет органа из соединительной ткани (скаффолд), подвести сосуды, нервы... В экспериментах все это пытаются делать, но до замены органов ещё не дошло.
Тем не менее, некоторые наработки уже начали использовать. Сегодня зарегистрировано 3 клинических испытания органоидов на пациентах-добровольцах:
1️⃣ Лечение НЯК (язвенного колита) с помощью органоидов кишечника 🇯🇵
2️⃣ Лечение диабета 1 типа с помощью органоидов островковых клеток поджелудочной железы (они вырабатывают инсулин) 🇨🇳
3️⃣ Лечение ксеростомии (после радиотерапии рака головы), с помощью органоидов слюнных желез 🇳🇱
🖼 На фото - выращивание органоидов тонкого и толстого кишечника из индуцированных стволовых клеток от взрослого донора (отечественный протокол, 2020 🇷🇺) и биоректор для выращивания органоидов кишечника для трансплантации (Nature, 2022 🇬🇧)
Кстати, подобным образом вырастили в лаборатории органоид мозга с глазками ⬇️
#биотехнологии #органоиды
Но выращивать полную копию органа для трансплантации пока не получается. Одно дело - создать короткий кусочек кишечника или печени (из одного типа эпителиальных клеток), другое - организовать скелет органа из соединительной ткани (скаффолд), подвести сосуды, нервы... В экспериментах все это пытаются делать, но до замены органов ещё не дошло.
Тем не менее, некоторые наработки уже начали использовать. Сегодня зарегистрировано 3 клинических испытания органоидов на пациентах-добровольцах:
1️⃣ Лечение НЯК (язвенного колита) с помощью органоидов кишечника 🇯🇵
2️⃣ Лечение диабета 1 типа с помощью органоидов островковых клеток поджелудочной железы (они вырабатывают инсулин) 🇨🇳
3️⃣ Лечение ксеростомии (после радиотерапии рака головы), с помощью органоидов слюнных желез 🇳🇱
🖼 На фото - выращивание органоидов тонкого и толстого кишечника из индуцированных стволовых клеток от взрослого донора (отечественный протокол, 2020 🇷🇺) и биоректор для выращивания органоидов кишечника для трансплантации (Nature, 2022 🇬🇧)
Кстати, подобным образом вырастили в лаборатории органоид мозга с глазками ⬇️
#биотехнологии #органоиды
Forwarded from Биоэтика и биотех
Вырастить мозг с глазками в пробирке за 2 месяца
Именно столько требуется для того, чтобы вырастить в лаборатории органоид человеческого мозга с зачатками глаз.
Органоиды - это набор клеток человека, функционирующий как реальный орган, только выращенный из стволовых клеток в пробирке. Это идеальная модель для изучения развития и функционирования настоящих органов. Раньше в лабораториях уже создавали культуры клеток и даже печатали на биопринтере кусочки тканей, но органоиды это новый этап развития науки и создания жизни.
Совсем недавно ученым удалось в пробирке вырастить маленькие кусочки головного мозга человека. Теперь удалось сделать так, чтобы в них появились зрительные центры и глаза с чувствительными к свету клетками.
#органоиды
Именно столько требуется для того, чтобы вырастить в лаборатории органоид человеческого мозга с зачатками глаз.
Органоиды - это набор клеток человека, функционирующий как реальный орган, только выращенный из стволовых клеток в пробирке. Это идеальная модель для изучения развития и функционирования настоящих органов. Раньше в лабораториях уже создавали культуры клеток и даже печатали на биопринтере кусочки тканей, но органоиды это новый этап развития науки и создания жизни.
Совсем недавно ученым удалось в пробирке вырастить маленькие кусочки головного мозга человека. Теперь удалось сделать так, чтобы в них появились зрительные центры и глаза с чувствительными к свету клетками.
#органоиды
Клетки поджелудочной, пересаженные под кожу, помогают лечить диабет 1 типа.
Давеча в тг увидел радостную новость, что научились лечить диабет, пересаживая клетки поджелудочной просто под кожу. Однако, на деле все не так просто.
Эксперимент был только на мышах.
Вместе с островками инсулин-продуцирующих клеток нужно подсадить модифицированные клетки эндотелия сосудов, тогда трансплант быстро подключается к кровеносной системе и сможет выжить.
Нужны постоянно иммуносупрессоры, чтобы чужие клетки не отторглись. Да и сама иммунная при диабета 1 типа атакует даже свои клетки
По хорошему, надо ещё научиться делать тоже самое из клеток пациента, и над этим работают.
И процедуру придется повторять, потому что бета-клетки, выделяющие инсулин, регенерируют плохо. В органе то есть запас стволовых, а тут нет.
И для человека понадобится пересадить много таких островков...
Но само направление исследований интересное)
#биотехнологии
Давеча в тг увидел радостную новость, что научились лечить диабет, пересаживая клетки поджелудочной просто под кожу. Однако, на деле все не так просто.
Эксперимент был только на мышах.
Вместе с островками инсулин-продуцирующих клеток нужно подсадить модифицированные клетки эндотелия сосудов, тогда трансплант быстро подключается к кровеносной системе и сможет выжить.
Нужны постоянно иммуносупрессоры, чтобы чужие клетки не отторглись. Да и сама иммунная при диабета 1 типа атакует даже свои клетки
По хорошему, надо ещё научиться делать тоже самое из клеток пациента, и над этим работают.
И процедуру придется повторять, потому что бета-клетки, выделяющие инсулин, регенерируют плохо. В органе то есть запас стволовых, а тут нет.
И для человека понадобится пересадить много таких островков...
Но само направление исследований интересное)
#биотехнологии
Как из табака пытаются сделать препараты от аутоиммунных болезней (ингибиторы TNF-α)
Сразу объясняю: курение наносит куда больший вред, чем возможную пользу, тут и доказывать нечего. Однако, уже давно замечено (ещё с конца 80х), что у пациентов с НЯК (язвенный колит) болезнь протекает чуть легче, если они курящие (а вот при болезни Крона - тяжелее). Также у курильщиков выявлено сниженное число аутоантител к щитовидной железе в сравнении с некурящими.
Механизмы были не ясны - табак как и любое растение содержит множество компонентов. Плюс нельзя забывать про успокаивающий эффект, который у курильщиков привязан к ритуалу и никотину.
Однако, ученые выяснили, что причиной являлся миосмин, алкалоид из табака. Так, изомиозамин, его синтетический изомер, ингибирует в моноцитах крови синтез и высвобождение цитокинов IFN-γ, IL-2, IL-10 и TNF-α.
То есть по сути найдена новая молекула для терапии аутоиммунных болезней. В 2022 начались его клинические испытания.
В 2025 получены положительные результаты приёма этой молекулы как "ингибитора TNF-α". Началась вторая фаза клин.испытаний, направленных на улучшение состояния пожилых людей при саркопении (потеря силы и объема мышц), а также при потере мышечной массы от приёма Вегови или Оземпика (это агонисты GLP-1, который, как оказывается, вызывает признаки воспаления в мышцах, свойственные саркопении).
#биотехнологии #иммунология
Сразу объясняю: курение наносит куда больший вред, чем возможную пользу, тут и доказывать нечего. Однако, уже давно замечено (ещё с конца 80х), что у пациентов с НЯК (язвенный колит) болезнь протекает чуть легче, если они курящие (а вот при болезни Крона - тяжелее). Также у курильщиков выявлено сниженное число аутоантител к щитовидной железе в сравнении с некурящими.
Механизмы были не ясны - табак как и любое растение содержит множество компонентов. Плюс нельзя забывать про успокаивающий эффект, который у курильщиков привязан к ритуалу и никотину.
Однако, ученые выяснили, что причиной являлся миосмин, алкалоид из табака. Так, изомиозамин, его синтетический изомер, ингибирует в моноцитах крови синтез и высвобождение цитокинов IFN-γ, IL-2, IL-10 и TNF-α.
То есть по сути найдена новая молекула для терапии аутоиммунных болезней. В 2022 начались его клинические испытания.
В 2025 получены положительные результаты приёма этой молекулы как "ингибитора TNF-α". Началась вторая фаза клин.испытаний, направленных на улучшение состояния пожилых людей при саркопении (потеря силы и объема мышц), а также при потере мышечной массы от приёма Вегови или Оземпика (это агонисты GLP-1, который, как оказывается, вызывает признаки воспаления в мышцах, свойственные саркопении).
#биотехнологии #иммунология
Момент контакта сперматозоида и яйцеклетки похож на систему "ключ-замок".
У сперматозоида на поверхности (желтым) есть "ключ", состоящий из 3 молекул - Izumo1, Spaca6 и Tmem81, а на яйцеклетке (голубым) есть контакт - JUNO. Эти комплексы подходят друг к другу как ключ к замку, хотя удачная конфигурация зависит и от других молекул, в том числе интерлейкинов.
Тем не менее это открытие в октябре 2024 позволило в 2025 определить, как с помощью антител, блокирующих эту связь, возникает один из вариантов бесплодия. Опыты сделаны на мышах, но молекулы найдены и у рыбок Дарио и у человека. Это эволюционно стабильный и древний механизм оплодотворения.
Открытие открывает путь к лечению одного из типов бесплодия, а также к новым видам контрацепции
#биотехнологии
У сперматозоида на поверхности (желтым) есть "ключ", состоящий из 3 молекул - Izumo1, Spaca6 и Tmem81, а на яйцеклетке (голубым) есть контакт - JUNO. Эти комплексы подходят друг к другу как ключ к замку, хотя удачная конфигурация зависит и от других молекул, в том числе интерлейкинов.
Тем не менее это открытие в октябре 2024 позволило в 2025 определить, как с помощью антител, блокирующих эту связь, возникает один из вариантов бесплодия. Опыты сделаны на мышах, но молекулы найдены и у рыбок Дарио и у человека. Это эволюционно стабильный и древний механизм оплодотворения.
Открытие открывает путь к лечению одного из типов бесплодия, а также к новым видам контрацепции
#биотехнологии
Все спортсмены знают про ВСАА. А теперь почему их лучше не использовать у пожилых и почему это предиктор сахарного диабета 2 типа.
BСАА это аминокислоты с разветвлёнными боковыми цепями - лейцин (Leu), изолейцин (Ile) и валин (Val) - традиционная пищевая добавка спортсменов.
Считается, что потребление во время силовых тренировок этих отдельных аминокислот способствует росту мышечной массы, но это опровергают ряд исследований.
Тем не менее биохимия этих аминокислот оказалась интереснее, чем просто стройматериал для мышц.
*** *** ***
Детали для любителей биохимии и медицины
Эти три аминокислоты метаболизируются не в печени, а по большей части в мышцах. Именно там они окисляются до ацетил- или сукцинат-КоА в цикле Кребса, становясь основным источником углерода для мышц. В мышцах есть рецептор Sestrin 2, который чувствует Leu и запускает mTORс1, который запускает строительство внутри клетки = анаболизм, начиная с актиновых нитей. Короче, способствует росту мышц. Но там сложная сеть взаимодействий и регуляторов. Химикам будет любопытно взглянуть на эту статью (2021) и на эту (2019).
*** *** ***
Учитывая комплексный характер воздействия лейцина и других BCAA на мышцы, ученые пытались использовать добавки BCAA для роста мышц у спортсменов и пожилых. (на русском, на english).
Но оказалось, что надо учитывать жиры,которые тоже определяют, как будут усваиваться аминокислоты или белки. Например, известно, что потребление цельных яиц способствует более активному синтезу миофибриллярного белка по сравнению с отдельно яичным белком.
По крайней мере просто у пожилых здоровых достичь увеличения силы и массы мышц с помощью BCAA не получается (2025).
Были исследования, которые утверждали, что раз BCAA работают не в печени, а сразу в мышцах, то может получится улучшить состояние при циррозе печени. Результаты спорные, вот в 2024 - не получилось.
*** *** ***
Оказалось, что в старости при саркопении (уменьшении силы и объема мышц) метаболизм BCAA в митохондриях (энергостанциях клеток) меняется.
BCAA в стареющих мышцах накапливается, чрезмерно активирует mTOR и парадоксальным образом способствует потере мышечной массы и силы, подавляя функции митохондрий.
*** *** ***
BCAA и сахарный диабет 2 типа
Высокий уровень аминокислот BCAA в крови предсказывает развитие диабета 2 типа за 12 и более лет до появления симптомов даже у людей с нормальным уровнем глюкозы в крови. Оказалось, что метаболизм BCAA играет первичную роль в развитии резистентности к инсулину. В том же исследовании выявлены варианты генов предрасположенности к диабету 2 типа.
Метаболизм BCAA играет первичную роль в развитии резистентности к инсулину. Детали до конца не ясны.
Выводы.
BCAA могут быть добавкой в питании тренирующихся спортсменов, но с возрастом обмен веществ меняется.
В старости нужно меньше белков, а при развитии саркопении BCAA могут оказать негативный эффект.
Саркопения развивается не у всех, но мышечная дряхлость - как правило. Есть ли отличия? Никто на практике не знает. Поэтому лучше BCAA пожилым не принимать.
Также BCAA нельзя при диабете 2 типа или инсулинорезистентности. А если BCAA постоянно повышены в крови - то пора задуматься о профилактике диабета.
#биотехнологии #BCAA #биотехнологии #диабет
BСАА это аминокислоты с разветвлёнными боковыми цепями - лейцин (Leu), изолейцин (Ile) и валин (Val) - традиционная пищевая добавка спортсменов.
Считается, что потребление во время силовых тренировок этих отдельных аминокислот способствует росту мышечной массы, но это опровергают ряд исследований.
Тем не менее биохимия этих аминокислот оказалась интереснее, чем просто стройматериал для мышц.
*** *** ***
Детали для любителей биохимии и медицины
Эти три аминокислоты метаболизируются не в печени, а по большей части в мышцах. Именно там они окисляются до ацетил- или сукцинат-КоА в цикле Кребса, становясь основным источником углерода для мышц. В мышцах есть рецептор Sestrin 2, который чувствует Leu и запускает mTORс1, который запускает строительство внутри клетки = анаболизм, начиная с актиновых нитей. Короче, способствует росту мышц. Но там сложная сеть взаимодействий и регуляторов. Химикам будет любопытно взглянуть на эту статью (2021) и на эту (2019).
*** *** ***
Учитывая комплексный характер воздействия лейцина и других BCAA на мышцы, ученые пытались использовать добавки BCAA для роста мышц у спортсменов и пожилых. (на русском, на english).
Но оказалось, что надо учитывать жиры,которые тоже определяют, как будут усваиваться аминокислоты или белки. Например, известно, что потребление цельных яиц способствует более активному синтезу миофибриллярного белка по сравнению с отдельно яичным белком.
По крайней мере просто у пожилых здоровых достичь увеличения силы и массы мышц с помощью BCAA не получается (2025).
Были исследования, которые утверждали, что раз BCAA работают не в печени, а сразу в мышцах, то может получится улучшить состояние при циррозе печени. Результаты спорные, вот в 2024 - не получилось.
*** *** ***
Оказалось, что в старости при саркопении (уменьшении силы и объема мышц) метаболизм BCAA в митохондриях (энергостанциях клеток) меняется.
BCAA в стареющих мышцах накапливается, чрезмерно активирует mTOR и парадоксальным образом способствует потере мышечной массы и силы, подавляя функции митохондрий.
*** *** ***
BCAA и сахарный диабет 2 типа
Высокий уровень аминокислот BCAA в крови предсказывает развитие диабета 2 типа за 12 и более лет до появления симптомов даже у людей с нормальным уровнем глюкозы в крови. Оказалось, что метаболизм BCAA играет первичную роль в развитии резистентности к инсулину. В том же исследовании выявлены варианты генов предрасположенности к диабету 2 типа.
Метаболизм BCAA играет первичную роль в развитии резистентности к инсулину. Детали до конца не ясны.
Выводы.
BCAA могут быть добавкой в питании тренирующихся спортсменов, но с возрастом обмен веществ меняется.
В старости нужно меньше белков, а при развитии саркопении BCAA могут оказать негативный эффект.
Саркопения развивается не у всех, но мышечная дряхлость - как правило. Есть ли отличия? Никто на практике не знает. Поэтому лучше BCAA пожилым не принимать.
Также BCAA нельзя при диабете 2 типа или инсулинорезистентности. А если BCAA постоянно повышены в крови - то пора задуматься о профилактике диабета.
#биотехнологии #BCAA #биотехнологии #диабет
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Желудок генерирует собственный ритм с циклами ~20 секунд
Этот ритм примерно одинаков и у людей, и у грызунов. Ритм задаётся автономно встроенными в стенку желудка клетками (не нервами) - клетками-пейсмекерами Кахаля.
Эти клетки контактируют как с гладкими мышцами стенки желудка, так и с чувствительными волокнами блуждающего нерва.
Желудочный ритм задаётся непрерывно, но во время пищеварения под давлением содержимого желудка его амплитуда увеличивается, и он координирует сокращения гладких мышц желудка.
Как и автономные "водители ритма" сердца, пейсмекеры желудка задают базовую частоту, но их можно перебить сильными стимулами, чтобы частота сокращений стенок желудка адаптировалась к потребностям.
PS. На видео по-английски пишут базу, что желудок выделяет соляную кислоту, которая нужна для переваривания, что пища поступает из пищевода, сверху (под сердцем) кардиальный сфинктер, который в норме не даёт кислоте попадать в пищевод, снизу - пилорический, который запирает желудок для переваривания пищи и чтобы желчь не забрасывалась из 12-перстной кишки.
PPS. Самое любопытное, что ритмы сокращений сердца (ЭКГ), частота дыхания, сокращения желудка и ритмы ЭЭГ в некоторых отделах мозга синхронизируются, только с задержкой. Об этом ниже.
#азбука
Этот ритм примерно одинаков и у людей, и у грызунов. Ритм задаётся автономно встроенными в стенку желудка клетками (не нервами) - клетками-пейсмекерами Кахаля.
Эти клетки контактируют как с гладкими мышцами стенки желудка, так и с чувствительными волокнами блуждающего нерва.
Желудочный ритм задаётся непрерывно, но во время пищеварения под давлением содержимого желудка его амплитуда увеличивается, и он координирует сокращения гладких мышц желудка.
Как и автономные "водители ритма" сердца, пейсмекеры желудка задают базовую частоту, но их можно перебить сильными стимулами, чтобы частота сокращений стенок желудка адаптировалась к потребностям.
PS. На видео по-английски пишут базу, что желудок выделяет соляную кислоту, которая нужна для переваривания, что пища поступает из пищевода, сверху (под сердцем) кардиальный сфинктер, который в норме не даёт кислоте попадать в пищевод, снизу - пилорический, который запирает желудок для переваривания пищи и чтобы желчь не забрасывалась из 12-перстной кишки.
PPS. Самое любопытное, что ритмы сокращений сердца (ЭКГ), частота дыхания, сокращения желудка и ритмы ЭЭГ в некоторых отделах мозга синхронизируются, только с задержкой. Об этом ниже.
#азбука
Ритмы сердца, дыхания и желудка воспринимаются мозгом и согласуются с его ритмами. Как это влияет на поведение и принятие решений?
Интероцепция - это внутренние, даже неосознаваемые ощущения от органов, но мозг их воспринимает постоянно, реагируя и синхронизируя работу всех систем тела.
Выяснилось, что за счет интероцепции на уровне биоритмов у нас все удивительно синхронизировано.
🖼 (b) Ритмы сердца (по ЭКГ), дыхания и желудка (снимали гастроэлектрограмму) ведут себя очень гармонично. Ритмы ЭКГ серым цветом кажутся очень частыми, но это норма на фоне желудка (1/20 сек) и дыхания (1/5 сек).
Как так получается?
🧠 Недавно доказали (2024), что в мозге есть митральные клетки, которые чувствуют пульс - механо-чувствительные ионные каналы на их поверхности меняют потенциал всякий раз, когда давление вокруг клетки меняется.
Эта чувствительность пульса создаёт в мозге реакции, вызванные сердцебиением. 🖼(c) Фазовый отклик нейронов в некоторых отделах мозга идёт с задержкой в 300 мс после сокращения сердца🫀(пика R на ЭКГ) и он интегрируется в высшие мозговые процессы. Синхронизация нейросетей, отражающая интероцептивную обработку информации о работе сердца, на сетевом уровне связана с эмоциональным состоянием человека.
Между тем, чувство интероцепции приходит не только от сердца:
✅от барорецепторов (давление) с дуги аорты и сонных артерий, ✅от потока воздуха при дыхании в слизистой носа и коже, при том этот нервный путь минует глубокие ядра и таламус
✅черепные нервы и спинной мозг в итоге собирают данные с диафрагмы, стенок органов, перистальтики, проприорецепцию от мышц...
Как это все влияет?
🫀Оказывается, в момент диастолы (расслабление сердца) нейронная активность, связанная со страхом - меньше, тогда как в систолу (сокращение) - больше.
🧠Синхронизация нейронных сетей с сердечным ритмом может модулировать фокус внимания - улучшать распознавание угроз в стрессовых ситуациях.
🚸Люди чаще принимают осторожные решения, если осознают учащённое сердцебиение.
⚠️ При фиксации на учащённом сердцебиении может усиливаться тревога, но медленное и глубокое дыхание, а также техники осознанности помогают снизить эмоциональную реакцию.
Осознание сердцебиения критично для эмоционального интеллекта и самоконтроля. А нарушение интероцепции рассматривают в качестве механизма психосоматических заболеваний и мишени для терапевтического воздействия.
Так, неосознанная гиперчувствительность к учащённому пульсу может усиливать панические атаки, создавая «петлю обратной связи» между физиологией и эмоциональным состоянием.
Биоритмы сердца, дыхания - не просто маркеры состояния, а активные участники когнитивно-эмоциональных процессов. Это объясняет, почему тренировка контроля над сердечным ритмом эффективна при тревоге и ПТСР.
*** *** ***
Это банально, но чем глубже мы изучаем нейробиологию, тем серьёзнее воспринимаем роль психологии, самовоспитания, практик медитаций, тайцзы, боевых искусств...
#нейробиология #анатомия #психология #мозг
Интероцепция - это внутренние, даже неосознаваемые ощущения от органов, но мозг их воспринимает постоянно, реагируя и синхронизируя работу всех систем тела.
Выяснилось, что за счет интероцепции на уровне биоритмов у нас все удивительно синхронизировано.
🖼 (b) Ритмы сердца (по ЭКГ), дыхания и желудка (снимали гастроэлектрограмму) ведут себя очень гармонично. Ритмы ЭКГ серым цветом кажутся очень частыми, но это норма на фоне желудка (1/20 сек) и дыхания (1/5 сек).
Как так получается?
🧠 Недавно доказали (2024), что в мозге есть митральные клетки, которые чувствуют пульс - механо-чувствительные ионные каналы на их поверхности меняют потенциал всякий раз, когда давление вокруг клетки меняется.
Эта чувствительность пульса создаёт в мозге реакции, вызванные сердцебиением. 🖼(c) Фазовый отклик нейронов в некоторых отделах мозга идёт с задержкой в 300 мс после сокращения сердца🫀(пика R на ЭКГ) и он интегрируется в высшие мозговые процессы. Синхронизация нейросетей, отражающая интероцептивную обработку информации о работе сердца, на сетевом уровне связана с эмоциональным состоянием человека.
Между тем, чувство интероцепции приходит не только от сердца:
✅от барорецепторов (давление) с дуги аорты и сонных артерий, ✅от потока воздуха при дыхании в слизистой носа и коже, при том этот нервный путь минует глубокие ядра и таламус
✅черепные нервы и спинной мозг в итоге собирают данные с диафрагмы, стенок органов, перистальтики, проприорецепцию от мышц...
Как это все влияет?
🫀Оказывается, в момент диастолы (расслабление сердца) нейронная активность, связанная со страхом - меньше, тогда как в систолу (сокращение) - больше.
🧠Синхронизация нейронных сетей с сердечным ритмом может модулировать фокус внимания - улучшать распознавание угроз в стрессовых ситуациях.
🚸Люди чаще принимают осторожные решения, если осознают учащённое сердцебиение.
Осознание сердцебиения критично для эмоционального интеллекта и самоконтроля. А нарушение интероцепции рассматривают в качестве механизма психосоматических заболеваний и мишени для терапевтического воздействия.
Так, неосознанная гиперчувствительность к учащённому пульсу может усиливать панические атаки, создавая «петлю обратной связи» между физиологией и эмоциональным состоянием.
Биоритмы сердца, дыхания - не просто маркеры состояния, а активные участники когнитивно-эмоциональных процессов. Это объясняет, почему тренировка контроля над сердечным ритмом эффективна при тревоге и ПТСР.
*** *** ***
Это банально, но чем глубже мы изучаем нейробиологию, тем серьёзнее воспринимаем роль психологии, самовоспитания, практик медитаций, тайцзы, боевых искусств...
#нейробиология #анатомия #психология #мозг
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Зачем нам мамонты? Вы же видели эту новость, как ученые превратили мышей в лохматиков?
Это хайп, разумеется. Цена акций стартапа 2012 года наконец-то выросла.
Но все действительно началось с мамонтов. Однажды ученые нашли в Сибири мамонта, у которого кожа сохранилась настолько хорошо, что даже 3D структура ДНК осталась нетронутой. Это позволило не просто изучить гены, но и эпигенетику - то есть какие гены активны, а какие нет.
У слона и мамонта по 28 пар хромосом и похожие гены. Но есть гены, которые активны только у мамонтов, а есть которые только у слонов. Среди них был Egfr, контролирующий рост кожи и волос. Тогда родилась идея...
Со временем ученые из Colossal собрали данные геномов с десятков мамонтов. Они уже были готовы начать работать со слонами, но!..
1️⃣ Слоны редкие, дорогие, беременность длится 22 месяца! Начать с мышей было куда как практичнее.
2️⃣ Не все так просто. В ходе 5 экспериментов учёные создали ~250 эмбрионов и менее половины из них развились в более крупные и жизнеспособные эмбрионы из 200–300 клеток, которые затем были имплантированы в матку 12 суррогатных матерей-мышек. Всего родилось 38 шерстистых мышат, унаследовавших золотистую шерсть мамонта, а также ускоренный жировой обмен.
3️⃣ Гладко было на бумаге. На практике понадобилось отредактировать 7 других генов (не научная статья).
В планах - вмешаться в работу сразу 65-85 генов.
4️⃣ Кроме мамонта компания мечтает воссоздать сумчатого волка и дронта. Но зачем нам они?
Самое главное - это отработка технологии генной инженерии. За громким хайпом кроется кропотливая работа по раскрытию тайн генома.
Но в практическом смысле, как мне кажется, гораздо полезнее шерстистые свиньи!)
#биотехнологии
Это хайп, разумеется. Цена акций стартапа 2012 года наконец-то выросла.
Но все действительно началось с мамонтов. Однажды ученые нашли в Сибири мамонта, у которого кожа сохранилась настолько хорошо, что даже 3D структура ДНК осталась нетронутой. Это позволило не просто изучить гены, но и эпигенетику - то есть какие гены активны, а какие нет.
У слона и мамонта по 28 пар хромосом и похожие гены. Но есть гены, которые активны только у мамонтов, а есть которые только у слонов. Среди них был Egfr, контролирующий рост кожи и волос. Тогда родилась идея...
Со временем ученые из Colossal собрали данные геномов с десятков мамонтов. Они уже были готовы начать работать со слонами, но!..
1️⃣ Слоны редкие, дорогие, беременность длится 22 месяца! Начать с мышей было куда как практичнее.
2️⃣ Не все так просто. В ходе 5 экспериментов учёные создали ~250 эмбрионов и менее половины из них развились в более крупные и жизнеспособные эмбрионы из 200–300 клеток, которые затем были имплантированы в матку 12 суррогатных матерей-мышек. Всего родилось 38 шерстистых мышат, унаследовавших золотистую шерсть мамонта, а также ускоренный жировой обмен.
3️⃣ Гладко было на бумаге. На практике понадобилось отредактировать 7 других генов (не научная статья).
В планах - вмешаться в работу сразу 65-85 генов.
4️⃣ Кроме мамонта компания мечтает воссоздать сумчатого волка и дронта. Но зачем нам они?
Самое главное - это отработка технологии генной инженерии. За громким хайпом кроется кропотливая работа по раскрытию тайн генома.
Но в практическом смысле, как мне кажется, гораздо полезнее шерстистые свиньи!)
#биотехнологии
Каждая клетка может стать источником антибиотиков, сделанных в протеосоме почти из мусора.
⚗ В клетках есть протеосомы - маленькие пузырьки-контейнеры, которые представляют собой мобильные фабрики вторичной переработки белков.
Например, по клетке постоянно перемещаются агрессивные ферменты. Как случайно не растворить лишнее? Синтезировать его неактивным, доставить до места, а там в протеосоме что-то отрежут или приделают - и на выходе химически активная молекула.
Другая основная функция - расщиплять до неактивных компонентов лишние или отработанные белки - при том все, и свои и чужие, включая вирусные.
Именно это на протяжении десятилетий считалось в иммунологии главным, ведь продукт расщипления отработанных белков клетка демонстрирует на своей поверхности на рецепторе MHC I, как на подносе - вот, мол, чем мы тут занимаемся!
MHC I это тот самый паспорт клетки, о котором я упоминал в теме про трансплантацию. Если MHC 1 нет или он чужой - клетку съест иммунная система. Но если иммунный надзор на поверхности MHC I увидит чужеродный пептид, то...
Ага! Откуда у тебя эти вирусные белки? Ну-ка!
И все, клетку в расход. Может грустно, но на том и стоим.
Известно, что почти все клетки постоянно производит антимикробные пептиды, своего рода антибиотики, они блокируют или повреждают инфекцию (например, продырявливают бактерии), пусть работает это не идеально, но как первая линия обороны, пока иммунитет мобилизуется.
Оказалось (2025), что клетки способны делать такие антибиотики по сути из мусора. Протеасомы в присутствии инфекции ускоряют образования защитных пептидов из продуктов распада самых разных белков. Это ранее не описанный механизм врождённого иммунитета.
Проанализировав весь список белков, которые попадают в человека или синтезируются в теле, исследователи спрогнозировали сотни тысяч потенциальных защитных пептидов.
Теперь будут разираться, как сделать так, чтобы синтезировать самые перспективные в лаборатории, получая лекарства, или стимулировать их дополнительный синтез в пациентах.
#биотехнологии #инфекции #иммунитет
⚗ В клетках есть протеосомы - маленькие пузырьки-контейнеры, которые представляют собой мобильные фабрики вторичной переработки белков.
Например, по клетке постоянно перемещаются агрессивные ферменты. Как случайно не растворить лишнее? Синтезировать его неактивным, доставить до места, а там в протеосоме что-то отрежут или приделают - и на выходе химически активная молекула.
Другая основная функция - расщиплять до неактивных компонентов лишние или отработанные белки - при том все, и свои и чужие, включая вирусные.
Именно это на протяжении десятилетий считалось в иммунологии главным, ведь продукт расщипления отработанных белков клетка демонстрирует на своей поверхности на рецепторе MHC I, как на подносе - вот, мол, чем мы тут занимаемся!
MHC I это тот самый паспорт клетки, о котором я упоминал в теме про трансплантацию. Если MHC 1 нет или он чужой - клетку съест иммунная система. Но если иммунный надзор на поверхности MHC I увидит чужеродный пептид, то...
Ага! Откуда у тебя эти вирусные белки? Ну-ка!
И все, клетку в расход. Может грустно, но на том и стоим.
Известно, что почти все клетки постоянно производит антимикробные пептиды, своего рода антибиотики, они блокируют или повреждают инфекцию (например, продырявливают бактерии), пусть работает это не идеально, но как первая линия обороны, пока иммунитет мобилизуется.
Оказалось (2025), что клетки способны делать такие антибиотики по сути из мусора. Протеасомы в присутствии инфекции ускоряют образования защитных пептидов из продуктов распада самых разных белков. Это ранее не описанный механизм врождённого иммунитета.
Проанализировав весь список белков, которые попадают в человека или синтезируются в теле, исследователи спрогнозировали сотни тысяч потенциальных защитных пептидов.
Теперь будут разираться, как сделать так, чтобы синтезировать самые перспективные в лаборатории, получая лекарства, или стимулировать их дополнительный синтез в пациентах.
#биотехнологии #инфекции #иммунитет
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Вегетативная (автономная) нервная система - крупные симпатические и парасимпатические волокна, которые управляют не мышцами скелета, а нашими сосудами, железами, всеми внутренними органами.
#азбука
#азбука