Едва ли не в каждой статье пишу о том, что организм – сложное образование из взаимодействующих систем. И порой связи между системами неочевидны и кажутся абсурдными. Как например наличие конкретного вида бактерий в ЖКТ и состояние психического здоровья.
Исследования международной группы учёных помогут в развитии новых способов борьбы с бактериями
Международная группа учёных из Сколтеха и научных центров в Швеции и Швейцарии провела исследования. Результаты этих исследований помогли лучше понять, как устроено взаимодействие между бактериями и фагами — вирусами, заражающими клетки бактерий. По словам учёных, открытие может стать важным этапом на пути развития новых способов борьбы с инфекциями. Работа уже опубликована в журнале Cell Reports.
Эволюция работает быстрее генетической модификации
Иммунная система человека: биологический антивирус. Эвристические алгоритмы
Это мой первый пост на Хабре, так что очень вас прошу, не судите слишком строго.
Я полагаю, все вы видели многочисленные рекламные ролики про уязвимый иммунитет, и все помнят школьные уроки, на которых рассказывалось про фагоцитов, пожирающих бактерий. Однако иммунная система организма — это сложнейший механизм, призванный оградить хозяина от любой опасности. А опасности могут быть очень разными. Я хотел бы попытаться рассказать о том, как иммунная система обнаруживает эти опасности, как она с ними борется, и как все это можно регулировать и использовать.
Иммунная система человека: биологический антивирус. Антивирусные базы
Линк на первую часть (врожденный иммунитет)
Итак, нечто, проникшее в организм, было признано враждебным и уничтожено. Но каждый раз определять посторонние сущности по общим неспецифичным признакам — далеко не оптимальная концепция поведения, так как патогены могут выработать систему маскировки, которая предотвратит их обнаружение. Для того, чтобы обнаруживать этих микроорганизмов (а также увеличить эффективность реагирования по отношению ко всем остальным), возникла специфичная (она же приобретенная) иммунная система, которая включает в себя T-лимфоциты и B-лимфоциты, производящие антитела.
Электронные сигареты подрывают иммунную систему
Исследователи из частного университета Джона Хопкинса выявили вредное влияние пара электронных сигарет на лёгкие мышей. В результате опытов на мышах было установлено, что вдыхание пара подрывает иммунную систему и ухудшает способность лёгких бороться с вирусными и бактериальными инфекциями. Кроме этого, оказалось, что пар содержит свободные радикалы.
Учёные приблизились к клиническим испытаниям вакцины от ВИЧ
В-лимфоцит
Генетики из Исследовательского института Скриппс объявили об обнаружении распространённого вида клеток в организме человека, способных помочь иммунной системе противостоять вирусу иммунодефицита человека (ВИЧ). Это открытие может привести к созданию вакцины против этого заболевания.
Вакцина будет состоять из различных белков, обучающих иммунную систему выработке антител широкого действия, способных нейтрализовать вирус. Успех зависит от возможности белков активировать т.н. B-лимфоциты, являющиеся предшественниками антител широкого действия.
«Мы обнаружили, что практически у всех людей есть такие клетки-предшественники, и особым образом сконструированный белок может связываться с ними, в результате чего они смогут превратиться в антитела, способные нейтрализовывать ВИЧ – даже в присутствии „конкуренции“ в виде других клеток иммунитета»,- поясняет Уильям Чиф [William Schief], профессор института и директор центра создания вакцин.
CRISPR/Cas как сигнатурный антивирус. Часть 2
Иммунитет, как регулятор социального поведения
Клетка ХI. Иммунитет человека
Введение. Ранее в публикацииях о живой клетке мы дошли до описания живого организма. В организме человека размещаются системы органов, которые его образуют, и они были кратко рассмотрены в предыдущих публикациях. Пять из всех систем органов человека являются регулирующими (управляющими) важнейшие процессы жизнедеятельности: нервная, кровеносная, эндокринная, лимфатическая и иммунная. Обеспечение безопасного функционирования организма возлагается на внешние и внутренние системы.
Иммунитет – это способность организма самостоятельно защищать (делать безопасной) собственную целостность и биологическую индивидуальность. Иммунная система появилась вместе с многоклеточными организмами и создавалась, как система, способствующая их выживанию и развитию. Иммунная система, как и другие, в теории представлена тремя уровнями: органным, клеточным и молекулярным со сложнейшими взаимодействиями между ними.
Иммунология – наука, изучающая специфические реакции организма, направленные на обеспечение безопасности, защиту здоровья, собственной целостности и биологической индивидуальности.
Здоровьем по определению ВОЗ является состояние полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствием болезней и физических дефектов. Это определение приводится в Преамбуле к Уставу Всемирной организации здравоохранения, (ВОЗ) принятому Международной конференцией здравоохранения, Нью-Йорк, 19-22 июня 1946 г.; подписанному 22 июля 1946 г. представителями 61 страны (Официальные документы Всемирной организации здравоохранения, Nº 2, стр. 100) и вступившему в силу 7 апреля 1948 г. С 1948 г. это определение не менялось.
Исследователи МФТИ выяснили, как управлять «иммунным» рецептором
Биофизики из Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ вместе с зарубежными коллегами раскрыли особенности работы рецептора, играющего важную роль в иммунных и нейродегенеративных нарушениях, а также в канцерогенезе. Они изучали работу рецепторов S1P (семейство сфингозин-1-фосфатных рецепторов из пяти представителей).
Хроническая нехватка сна разрушает иммунные стволовые клетки
Исследователи из Школы медицины Икана Медицинского центра Маунт-Синай выяснили, что хроническое недосыпание может негативно повлиять на иммунные клетки, что впоследствии может вызвать воспалительные и сердечно-сосудистые заболевания. Риск увеличивается, если человек недосыпает 1,5 ч. в сутки.
Отказ от социальных сетей укрепляет иммунитет — исследование
Учёные из Университета Суонси в Великобритании выяснили, что сокращение времени, проведённого в соцсетях, улучшает общее состояние здоровья, сон и иммунитет. Также у таких людей ослабляются симптомы депрессии и снижается чувство одиночества, говорится в исследовании, опубликованном в Journal of Technology in Behavior Science.
Биологи впервые увидели, как два респираторных вируса объединили усилия и обошли иммунную систему человека
Биологи впервые смогли наблюдать, как два распространённых респираторных вируса слились вместе, сформировав гибрид, способный на обход иммунной системы человека и заражение клеток лёгких. Исследователи считают, что их работа поможет объяснить, почему совместное инфицирование для некоторых клиентов значительно утяжеляет течение болезни и усложняет её лечение.
Наблюдали учёные за вирусом гриппа типа «А» и респираторно-синцитиальным вирусом человека (RSV). Ежегодно во всём мире 5 млн человек попадает в больницы с вирусом гриппа «А», а RSV – ведущая причина инфекций нижних дыхательных путей у детей в возрасте до 5 лет.
Совместное инфицирование, когда человек заражается двумя вирусами одновременно, довольно распространено. Однако ранее было непонятно, как перечисленные вирусы поведут себя, оказавшись в одной клетке.
Вред во благо: иммунная система миноги в борьбе с раком головного мозга человека
Наш мозг — это наше все. Нарушение работы этого важнейшего органа приводит к ужасным, а порой и фатальным последствиям. Сложность мозга и его нейронной организации колоссальна, что сильно усложняет процесс лечения того или иного заболевания. Как правило, когда мы что-то лечим, то пытаемся избавиться от дефектов, которые вызывает болезнь. Но, что если использовать эти дефекты для борьбы с тем, что их создает? Именно это и решили сделать авторы рассматриваемого нами сегодня исследования. Как ученые применили нарушение работы гемато-энцефалического барьера, зачем нужен доступ к внеклеточному матриксу мозга и какую роль в этом сыграла паразитирующая на рыбах минога? Об этом нам поведает доклад исследовательской группы. Поехали.
Прощай, простуда: внедрение препаратов в «карманы» вирусов
За окном светит яркое солнце, воздух наполнен теплой влагой, а спасительный прохладный ветерок решил взять отпуск, оставив нас на растерзание жары. Хочется джинсы сменить на шорты, ноутбук на волейбольный мяч, а офис на пляж. Лето ассоциируется с отпусками и каникулами, но порой в этот праздный перечень втискивается гость, которого мы обычно ждем в зимние месяцы, а именно простуда. Нет ничего хуже температурить, когда температура воздуха около 30. ОРВИ летом превращают человека в улитку, медленно плетущуюся по раскаленному асфальту, оставляя за собой слизкий след.
Может ли спасительная наука помочь нам в борьбе с риновирусами, спросите вы? Конечно может, ответят вам ученые, обнаружившие новый способ борьбы с рино-/энтеровирусами сокрытый в ранее неисследованном «кармане» вируса. Что это за карман, что в него хотят засунуть ученые и как это поможет победить риновирусы? Ответы мы найдем в докладе исследовательской группы.
Зеленый иммунитет: как растения реагируют на травоядных насекомых
Что спасает от гусениц, к сожалению, с котами не работает.
Взаимоотношения между растениями и травоядными животными можно с легкостью назвать сложными. С одной стороны, если бы не было травоядных, то растения могли бы расти и процветать. С другой стороны, переизбыток растений определенного вида привел бы к истощению ресурсов и вероятной гибели всего вида в конкретном регионе произрастания. В природе все связано, недаром в нашем лексиконе присутствует фраза «пищевая цепочка». К примеру, овечки едят траву, а волки едят овец. Если нет волков, то овцы могут расплодиться и «выкосить» все поле. Если же нет овец, то волки голодают, а поле разрастается до предела, после которого также начинает чахнуть. Однако грандиозный план природы и ее взгляды на межвидовой баланс не отменяют того факта, что любые организмы тем или иным образом борются с теми, кто стоит выше в пищевой цепи. Ученым из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) удалось идентифицировать рецепторы, которые позволяют растениям чувствовать атаки травоядных. Как именно работает эта система, какие процессы она запускает, и как это помогает растениям противостоять травоядным? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.
Куда идти за иммунитетом?
Начну с того, что я не антипрививочник ни разу, скорее наоборот. Но вакцина вакцине рознь, особенно сейчас и от известного вируса. Итак, что же мы имеем на сегодня?
Гамалеевский Спутник V. Нашумевшая и очень современная вакцина, впереди только генная терапия в чистом виде. Неудивительно, что именно сюда вложили столько сил, времени и средств. Она же пока еще единственно возможная в нашей стране. Ее очевидные плюсы: максимальный иммунный ответ (помимо антител имеем клеточный иммунитет) при минимальных побочных эффектах. Но есть нюанс, про который почему-то если и говорят, то очень-очень мало и конечно же не в СМИ, а в специализированных медицинских пабликах. Сейчас объясню, о чем речь.
Данная вакцина представляет собой генетически модифицированный аденовирус, вернее два обезвреженных аденовируса (5-го и 26-го серотипов), которые вводятся в организм с промежутком в 3 недели. В геном каждого встроен ген спайк-белка ("шипа") коронавируса. По сути, это «машины», задачами которых является доставка важного «пассажира» по назначению. А дальше все идёт так, как заложено природой: аденовирус доставляет ген коронавируса в клетки, распаковывается там и начинает производить белки как «пассажира», так и свои. Кусочки этих белков выставляет заражённая клетка, обучая тем самым т-лимфоциты. После разрушения «клетки-фабрики», вирусные белки (именно белки, а не готовые заражать новые клетки вирионы, как при болезни) попадают в кровь, тем самым стимулируя производство антител. Заболеть невозможно, иммунитет формируется, и вроде бы все здорово. Но побочным эффектом этой вакцины является развитие иммунного ответа на сами аденовирусные компоненты вектора. В результате повторного введения, «машина с пассажиром» просто не успеет доехать до клетки, а будет сразу уничтожена антителами, которые образуются в результате предыдущего «знакомства». Получается, что Спутник V можно использовать только один раз. И это чревато даже не столько тем, что вакциной больше нельзя будет воспользоваться по назначению - напряженность иммунитета к коронавирусу все равно никому не известна, а случаи повторных заражений вроде бы есть, но мало. Пугает пожизненное ограничение на любую потенциально возможную аденовекторную генную терапию, в том числе и на лечение онкологии, которая может понадобиться в будущем. Все это сейчас активно развивается, а после такого «масштабного тестирования», дело пойдёт ещё быстрее. Но опять же, терапия эта может пригодиться, а может быть и нет, а иммунитет к вирусу нужен уже сегодня. Поэтому, здесь каждый выбирает для себя, что ему важнее. Вакцина получилась вполне нормальная, для пожилых - самое то. А вот на месте молодых (у них ведь есть все шансы в будущем воспользоваться генной терапией), я бы призадумалась.
Слышала про разработку версии «Спутник-Лайт», для тех, кто бережёт (фигуру) иммунитет. Это будет однокомпонентная вакцина, сделаная на основании только одного серотипа. Этот вариант приятнее, но его выпуск планируется не раньше декабря 2021 года.
Усыпить T-киллера
В фокусе - неоднозначный Т-киллер - основной боец иммунной системы организма. Российские ученые предложили новый способ диагностики и лечения пациентов с коронавирусом, который поможет предотвратить развитие вторичного воспаления ткани, чрезвычайно опасного для заболевших COVID-19. Статья опубликована в журнале Frontiers in Immunology.
О чем вы много думали, но боялись узнать #2 — мРНК вакцина, выработка иммунитета, S-белок
Это продолжение моего рассказа, в котором я вас знакомлю с вакцинами против коронавируса и их механизмами действия. В ней я погружаюсь глубже в недра молекулярной биологии, чтобы познакомить вас с центральной догмой, а также со структурой S-белка и его взаимодействием с антителами. Ну и напоследок мы немного пофантазируем на тему создания универсальной вакцины.