2013-06-13
Тяжёлый острый респираторный синдром (ТОРС), более известен как SARS, пурпурная смерть[1], также, в СМИ — атипичная пневмония — первый случай заболевания был зафиксирован в ноябре 2002 года в китайской провинции Гуандун.
На данный момент известно, что возбудителем ТОРС является коронавирус
ТОРС (SARS-CoV), новый вид коронавирусов. В процессе размножения вирус
разрушает клетки лёгочных альвеол. Уровень смертности от ТОРС — около
10 %.
Вначале власти КНР скрывали сообщения о вспышке новой инфекции, однако
эпидемия быстро распространилась на соседние Гонконг и Вьетнам в конце
февраля 2003 и далее на другие страны и континенты. Последний случай
заболевания ТОРС был зафиксирован в июне 2003. Всего было отмечено 8437
случаев заболевания, из которых 813 закончились летальным исходом.
В России был выявлен только один случай заболевания ТОРС, заболевший
Денис Сойников был помещён в больницу Благовещенска 8 мая и выписан 11
июня 2003 года.
*-*-*-*-*-*-*
Старение — плата за подавление раковых опухолей? http://biomolecula.ru/print.php?id=1132
[28 октября, 2012 г.]
.....
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Уже более 50 лет прошло с тех пор,
как на культуре фибробластов доказан феномен старения клеток, но
существование старых клеток в организме долгое время подвергалось
сомнению. Не было доказательств, что старение отдельных клеток играет
важную роль в старении всего организма. В последние годы были открыты
молекулярные механизмы старения клеток, их связь с онкологическими
заболеваниями и воспалением. По современным представлениям, воспаление
играет ведущую роль в генезе практически всех возраст-зависимых
заболеваний, которые в конечном итоге приводят организм к смертельному
исходу. Оказалось, что старые клетки, с одной стороны, выступают в
качестве супрессоров опухолей (поскольку необратимо перестают делиться
сами и снижают риск трансформации окружающих клеток), а с другой —
специфический метаболизм старых клеток может вызывать воспаление и
перерождение соседних предраковых клеток в злокачественные. В настоящее
время проходят клинические испытания лекарственных препаратов,
избирательно элиминирующих старые клетки в органах и тканях, тем самым
предотвращая дегенеративные изменения органов и рак.
....
В нашем организме существуют обновляющиеся ткани, в которых есть пул
постоянно делящихся клеток, которые заменяют отработанные или
погибающие клетки. Такие клетки есть в криптах кишечника, в базальном
слое эпителия кожи, в костном мозге (кроветворные клетки). Обновление
клеток может происходить довольно интенсивно: так, клетки
соединительной ткани в поджелудочной железе заменяются каждые 24 часа,
клетки слизистой желудка — каждые три дня, лейкоциты — каждые 10 дней,
клетки кожи — каждые шесть недель, примерно 70 г пролиферирующих клеток
тонкого кишечника удаляется из организма ежедневно
.....
Стволовые клетки, существующие практически во всех органах и тканях,
способны делиться неограниченно. Регенерация тканей происходит за счет
пролиферации стволовых клеток, которые могут не только делиться, но и
дифференцироваться в клетки той ткани, регенерация которой происходит.
Стволовые клетки есть в миокарде, в головном мозге (в гипокампе и в
обонятельных луковицах) и в других тканях. Это открывает большие
надежды в плане лечения нейродегенеративных заболеваний и инфаркта
миокарда
......
Но в то же время обновляющиеся ткани подвержены гиперпролиферации, что
ведет к образованию опухолей, в том числе — злокачественных. Это
происходит из-за нарушений регуляции деления клеток и повышенной
частоты мутагенеза в активно делящихся клетках. По современным
представлениям, чтобы клетка приобрела свойство злокачественности, ей
необходимо 4–6 мутаций*. Мутации возникают редко, и для того, чтобы
клетка стала раковой — это подсчитано для фибробластов человека —
должно произойти около 100 делений (такое число делений обычно
происходит у человека примерно в возрасте 40 лет) [5].
* — Стоит, в прочем, помнить, что мутация мутации рознь, и согласно
новейшим геномным исследованиям в каждом поколении человек приобретает
около 60 новых мутаций (которых не было в ДНК у его родителей).
Очевидно, что большая часть из них вполне нейтральная (см. «Перевалило
за тысячу: третья фаза геномики человека»).
.......
Лимит Хейфлика
Феномен старения клеток был впервые открыт в 1961 г. Леонардом
Хейфликом с коллегами на культуре фибробластов. Оказалось, что клетки в
культуре фибробластов человека при хороших условиях живут ограниченное
время и способны удваиваться примерно 50±10 раз, — и это число стали
называть лимитом Хейфлика [6, 7]. До открытия Хейфлика господствовала
точка зрения, что клетки бессмертны, а старение и смерть — это свойство
организма в целом.
Эта концепция считалась неопровержимой во многом благодаря
экспериментам Карреля, который поддерживал культуру клеток сердца
цыпленка 34 года (ее выбросили лишь после его смерти). Однако, как
выяснилось впоследствии, бессмертие культуры Карреля было артефактом,
поскольку вместе с эмбриональной сывороткой, которая добавлялась в
культуральную среду для роста клеток, туда попадали и сами
эмбриональные клетки (и, скорее всего, культура Карреля стала уже
далеко не тем, чем была в начале).
По-настоящему бессмертными являются раковые клетки. Так, клетки HeLa,
выделенные в 1951 г. из опухоли шейки матки Генриетты Лакс*, до сих пор
используются цитологами (в частности, c помощью клеток HeLa была
разработана вакцина против полиомиелита). Эти клетки даже побывали в
космосе.
.....
Как выяснилось, лимит Хейфлика зависит от возраста: чем старше человек,
тем меньшее число раз удваиваются его клетки в культуре. Интересно, что
замороженные клетки при разморозке и последующем культивировании как
будто помнят число делений до замораживания. Фактически, внутри клетки
существует «счетчик делений», и по достижении определенного предела
(лимита Хейфлика) клетка перестает делиться — становится сенесцентной.
Сенесцентные (старые) клетки имеют специфическую морфологию — они
крупные, уплощенные, с большими ядрами, сильно вакуолизированы, у них
меняется профиль экспрессии генов. В большинстве случаев они устойчивы
к апоптозу.
Однако старение организма нельзя свести только к старению клеток. Это
значительно более сложный процесс. Старые клетки есть и в молодом
организме, но их мало! Когда же с возрастом сенесцентные клетки
накапливаются в тканях, начинаются дегенеративные процессы, которые
приводят к возраст-зависимым заболеваниям. Один из факторов этих
заболеваний — так называемое старческое «стерильное» воспаление,
которое связано с экспрессией провоспалительных цитокинов старыми
клетками.
Еще один важный фактор биологического старения — строение хромосом и их кончиков — теломеров.
Теломерная теория старения
В 1971 году наш соотечественник Алексей Матвеевич Оловников
предположил, что лимит Хейфлика связан с «недорепликацией» концевых
участков линейных хромосом (они имеют специальное название — теломеры).
Дело в том, что в каждом цикле деления клетки теломеры укорачиваются
из-за неспособности ДНК-полимеразы синтезировать копию ДНК с самого
кончика [8, 9]. Кроме того, Оловников предсказал существование
теломеразы (фермента, добавляющего повторяющиеся последовательности ДНК
на концы хромосом), исходя из того факта, что иначе в активно делящихся
клетках ДНК быстро бы «съелась», и генетический материал был бы утерян.
(Проблема в том, что активность теломеразы угасает в большинстве
дифференцированных клеток.)
....
....
Теломераза — фермент, который был предсказан
В организме должен существовать механизм, компенсирующий укорочение
теломер, — такое предположение сделал А.М. Оловников. Действительно, в
1984 г. такой фермент был открыт Кэрол Грейдер и назван теломеразой.
Теломераза (рис. 5) — это обратная транскриптаза, которая увеличивает
длину теломер, компенсируя их недорепликацию. В 2009 году Э. Блэкберн,
К. Грэйдер и Д. Шостак за открытие этого фермента и цикл работ по
изучению теломер и теломеразы была присуждена Нобелевская премия (см:
«„Нестареющая“ Нобелевская премия: в 2009 году отмечены работы по
теломерам и теломеразе»).
....
http://biomolecula.ru/content/689
Бессмертные клетки Генриетты Лакс
[30 июня, 2010 г.]
В биомедицинских исследованиях и при разработке новых видов лечения
часто используют выращенные в лаборатории культуры человеческих клеток.
Среди множества клеточных линий одной из самых известных является HeLa
— клетки эндотелия матки. Эти клетки, имитирующие упрощенного
«человека» в лабораторных исследованиях, являются «вечными» — они могут
бесконечно делиться, переносить десятки лет в морозилке, могут быть
поделены на части в разных пропорциях. На своей поверхности они несут
достаточно универсальный набор рецепторов, что позволяет использовать
их для исследования действия различных цитокинов; они очень не
прихотливы в культивировании; они очень хорошо переносят заморозку и
консервацию.
В большую науку эти клетки попали совершенно неожиданно. Они были взяты
у женщины по имени Генриетта Лакс, которая вскоре после этого умерла.
Рассмотрим всю историю подробнее.
...
Генриетта Лакс
Генриетта Лакс была красивой чернокожей американкой. Она жила в
небольшом городке Тернер в Южной Вирджинии вместе с мужем и пятью
детьми. 1 февраля 1951 года Генриетта Лакс обратилась в госпиталь
Джонса Хопкинса — её беспокоили странные выделения, которые она
периодически обнаруживала на своём нижнем белье. Медицинский диагноз
был страшен и беспощаден — рак шейки матки. Восемь месяцев спустя,
несмотря на хирургию и радиационное облучение, она умерла. Ей был 31
год...
....
Оказалось, что клетки, обозначенные «HeLa» (акроним имени и фамилии
Henrietta Lacks), размножались вдвое быстрее клеток из нормальных
тканей. Такого прежде не происходило ни с какими другими клетками in
vitro. Кроме того, трансформация сделала эти клетки бессмертными — у
них отключилась программа подавления роста после определенного
количества делений. Это открывало небывалые перспективы в биологии.
....
Так получилось, что Генриетта умерла именно в тот день, когда Джордж
Гей выступал перед телевизионными камерами, держа в руках пробирку с её
клетками, и заявил, что началась новая эпоха в медицинских
исследованиях — эпоха новых перспектив в поиске лекарств и исследовании
жизни.
....
Без клеток линии HeLa стала бы невозможной разработка вакцины против
полиомиелита, созданной Джонасом Солком (Jonas Salk). Кстати, Солк был
настолько уверен в безопасности полученной вакцины (ослабленного вируса
полиомиелита), что в доказательство надёжности своего лекарства сначала
вколол вакцину себе, своей жене и троим детям.
С момента смерти Генриетты Лакс клетки её опухоли непрерывно
использовалась для исследования таких заболеваний как рак, СПИД, для
изучения воздействия радиации и токсичных веществ, составления
генетических карт и огромного количества других научных задач. В
биомедицинском мире клетки HeLa стали столь же известны, как
лабораторные крысы и чашки Петри. В декабре 1960 года клетки HeLa
первыми полетели в космос в советском спутнике. Кстати, даже сегодня
поражает размах экспериментов, проводимых тогда советскими генетиками в
космосе (см. врезку).
Результаты показали, что HeLa хорошо себя чувствуют не только в земных
условиях, но и в невесомости. С тех пор HeLa использовали и для
клонирования (предварительные опыты по пересадке ядер перед
клонированием знаменитой овцы Долли проводились на HeLa), и для
составления генетических карт, и для отработки искусственного
оплодотворения, и тысяч других исследований (см. рисунок 2).
....
Космическая генетика в СССР
На третьем космическом корабле-спутнике (01.12.1960 г.) в полёт
отправились ещё больше живых объектов: две собаки — Пчёлка и Мушка, две
морские свинки, две белые лабораторные крысы, 14 чёрных мышей линии
С57, семь мышей-гибридов от мышей СБА и С57 и пять белых беспородных
мышей. Там же поместили шесть колб с высокомутабельной и семь колб с
низкомутабельной линиями дрозофил, а также шесть колб с гибридами.
Кроме того, две колбы с мухами были покрыты дополнительной защитой —
слоем свинца толщиной 5 г/см2. Помимо этого на корабле находились
семена гороха, пшеницы, кукурузы, гречихи, конские бобы. В специальном
лотке летали проростки семян лука и нигеллы. На борту корабля имелись
несколько пробирок с актиномицетами, ампулы с культурой ткани человека
в термостате и вне термостата, шесть пробирок с хлореллой в жидкой
среде. В эбонитовых патронах находились запаянные ампулы с
бактериальной культурой кишечной палочки и двумя разновидностями фага —
Т3 и Т4. В специальных устройствах содержались культура клеток HeLa,
лёгочная амниотическая ткань человека, фибробласты, клетки костного
мозга кролика, а также контейнер с икрой и спермой лягушки. Были
размещены также вирусы табачной мозаики различных штаммов, вирус гриппа.
Из статьи Н. Делоне «У истоков космической генетики» («Наука и Жизнь» № 4, 2008).
********
Помимо науки...
Личность самой Генриетты Лакс долгое время не афишировалась. Доктор
Гей, конечно, знал о происхождении клеток HeLa, но он полагал, что
конфиденциальность в этом вопросе является приоритетом, и в течение
многих лет семья Лакс не знала, что это именно её клетки прославились
на весь мир. После смерти доктора Гея в 1970 году тайна раскрылась. Это
случилось следующим образом. Напомним, что стандарты стерильности и
техники работы с клеточными линиями только зарождались, и некоторые
ошибки всплывали только спустя годы. Так и в случае с клетками HeLa —
спустя 25 лет учёные выяснили, что множество клеточных культур,
происходящих из других типов тканей, включая клетки молочных желез и
предстательной железы, оказались заражёнными более агрессивными и
живучими клетками HeLa. Оказалось, что HeLa могут перемещаться с
частицами пыли в воздухе или на недостаточно тщательно вымытых руках, и
приживаться в культурах других клеток. Это вызвало большой скандал. В
надежде решить проблему путем генотипирования (секвенирования генома,
напомним, тогда ещё не изобрели), одна группа учёных разыскала
родственников Генриетты и попросила дать им образцы ДНК семьи для того,
чтобы составить карту генов. Таким образом тайное и стало явным.
Кстати, сейчас американцы переживают больше по поводу того, что семья
Генриетты так и не получила компенсацию за использование клеток HeLa
без согласия донора. Плюс, и по сей день семья живет в не очень-то
хорошем достатке, и материальная помощь была бы очень кстати. Но все
запросы упираются в глухую стену — ответчиков давно уж нет, а
Медицинская академия и другие научные структуры не хотят поддерживать
разговор...
.....
Реальное бессмертие?
Злокачественная опухоль, убившая Генриетту, сделала её клетки
потенциально бессмертными. Хотела ли эта женщина бессмертия? И получила
ли она его? Если сравнить первую и последнюю фотографии этой статьи,
возникает ощущение, как в фантастическом романе — часть живого
человека, искусственно размноженная, терпит миллионы испытаний,
«пробует на вкус» все лекарства перед тем, как они попадут в аптеку,
раздраконивается до самых что ни на есть основ молекулярными биологами
во всем мире...
Конечно, всё это не имеет никакого отношения к «жизни после жизни». Мы
не допускаем, что в клетках HeLa, круглый год мучимых под ламинарами
лабораторий ненасытными аспирантами, существует хоть какая-то частичка
души несчастной молодой женщины. Тем не менее, хочется почтить память
этой женщины, поскольку её невольный вклад в медицину неоценим —
клетки, оставшиеся после неё, спасли и продолжают спасать жизней
больше, чем в силах сделать любой врач.
Литература
.
+++ http://biomolecula.ru/content/1044
У них все ходы записаны
[15 апреля, 2012 г.]
Британские ученые из университета Бристоля отмечают «совершеннолетие»
своего детища — одного из самых подробных и длительных исследований,
направленных на изучение здоровья, привычек и образа жизни людей. Более
14 тысяч «пациентов», самому старшему из которых только-только
исполнился 21 год, всю жизнь находятся под пристальным вниманием врачей
и ученых, которые обследуют их, не зная устали. На самом деле,
обследовать начали еще их родителей, — и теперь ученые располагают
огромным массивом биометрической и генетической информации, содержащей
в своих недрах важные медицинские закономерности. Пока ученые стараются
эти зависимости выявить, у многих «подопытных» уже начали появляться
свои дети.
Обыватель знает о психиатрии только то, что в каждом городе есть
чудесные парки при психлечебницах, а также что раньше была карательная
психиатрия. На самом деле психиатрия — глубокая наука с богатой
историей. В статье рассказывается о медикаментах, способных спасти наше
ментальное здоровье, а также рассмотрены сегодняшние взгляды на то, что
такое психическое здоровье человека и почему мы способны улучшить его с
помощью фармакологических препаратов.
Молекулярные основы психозов
С развитием психозов связывают повышение потока дофамина и в меньшей
степени — серотонина. Согласно дофаминовой гипотезе шизофрении,
антипсихотический эффект нейролептиков объясняется их способностью
блокировать дофаминовые рецепторы. Однако, поскольку в мозге существует
множество разновидностей этих рецепторов и выполняют они самые
разнообразные функции, заглушить их все начисто, как это делают
классические нейролептики (аминазин, галоперидол, хлорпротиксен и
прочие), нельзя — будет масса неприятных побочных эффектов. Поэтому
современные атипичные нейролептики избирательно блокируют некоторые
типы дофаминовых и серотониновых рецепторов, и побочных эффектов у них
гораздо меньше.
Симптомы депрессии
Основной симптом клинической депрессии (или большого депрессивного
расстройства) — стойкое снижение эмоционального фона, не сводящееся к
просто «плохому настроению», которое может быть у любого человека.
Клиническая депрессия — это болезнь, имеющая четкие критерии и
описывающаяся целым букетом симптомов. Депрессия проявляется в снижении
настроения, чувстве вины и безнадежности, утрате интересов и
удовольствия, снижении энергичности, а в результате в повышенной
утомляемости и снижении активности, причем все это должно сохраняться в
течение не менее чем двух недель.
Моноаминооксидаза (МАО) —
фермент, занимающийся разрушением моноаминов (если точнее, —
катаболизмом моноаминов путем окислительного дезаминирования). К
моноаминам относится масса эндогенных гормонов и нейромедиаторов, в том
числе и все интересующие нас: дофамин, адреналин, норадреналин,
серотонин и гистамин; а также экзогенных психоактивных веществ
(например, фенилэтиламин и происходящие от него наркотические вещества).
МАО — один из ключевых ферментов человеческого мозга, а родственных
белков в семействе моноаминовых рецепторов — около сорока. Если
заблокировать МАО, моноамины перестанут разрушаться и начнут
накапливаться в системе синаптической передачи, что не всегда хорошо.
Поэтому даже современные селективные ингибиторы МАО — очень мощные
антидепрессивные средства — применять достаточно опасно и разрешается
только в условиях стационара, где идет постоянное наблюдение и контроль
над состоянием пациента.
