Исследователи выяснили, как диета влияет на иммунный ответ летучих мышей

Аутизм встречается у одного процента населения мира. Люди с аутизмом часто сталкиваются с трудностями в социализации и обучении, но при этом могут проявлять и определённые таланты.

Учёные считают, что в 64–91 процентах случаев аутизм связан с генетикой. Известно о десятках генов, изменения в которых могут быть связаны с аутизмом.

Они влияют на производство белков, отвечающих за развитие, перемещение нервных клеток и образование связей между ними. Группа учёных проверила, влияет ли мутация в гене Plau на проблемы с общением и обучением.

Этот ген кодирует белок, который контролирует свёртываемость крови и блокирует избыточные нервные связи. Исследователи использовали технологию редактирования генома CRISPR/Cas9, чтобы внести мутацию в ген Plau у мышей.

Замена одной «буквы» генетического «алфавита» привела к тому, что белок, связанный с Plau, активизировался на 40% по сравнению с нормой. Поведение мышей изменилось: они стали меньше времени проводить с сородичами, у них выросла тревожность, появилась склонность к агрессии и навязчивым действиям.

Учёные отметили, что подобное поведение может быть связано с аутистическими расстройствами. В стрессовой ситуации мутантные мыши быстрее находили выход из водной ловушки.

Авторы эксперимента пока не знают, как объяснить этот факт: большей степенью тревоги или исключительной способностью грызунов концентрироваться на задаче. Помимо поведенческого эксперимента, учёные провели сравнительный анализ структуры головного мозга здоровых мышей и мышей с мутацией в гене Plau.

Оказалось, что изменение привело к утолщению соматосенсорной коры — области мозга, отвечающей за обработку зрительной, звуковой и тактильной информации. Такое изменение встречалось и при обследовании пациентов-аутистов.

Авторы работы уверены, что мышиная модель заболевания может пригодиться в будущем для разработки новых методов исследования, диагностики и лечения аутизма. Автор текста — Наталья Веденеева.

Они установили, что столкновение с космическим телом произошло примерно 3 миллиарда лет назад. Исследования проводились на территории Пилбары в районе Северного полюса, где ранее предполагалось наличие следов падения крупного астероида.

В собранных образцах горных пород были обнаружены минералогические свидетельства катастрофы. Главным инструментом для датировки стал циркон — сверхпрочный минерал, который способен сохранять информацию о древних геологических процессах на протяжении миллиардов лет.

В образцах из Пилбары были найдены зёрна циркона с нехарактерной структурой. Исследователи связывают эту деформацию с ударным воздействием: под действием экстремального нагрева часть кристаллической решётки разрушилась и затем переформировалась заново.

Для перекрёстной проверки данных команда также проанализировала апатит. Этот минерал образовался позже, в результате циркуляции раскалённых флюидов по трещинам в породах, повреждённых ударом.

Оба метода дали совпадающие результаты, подтвердив, что все изученные изменения произошли в результате одного крупного падения. Определение возраста таких древних образований затруднено из-за многократных преобразований пород под влиянием тепла, давления и химических реакций на протяжении миллиардов лет.

Однако учёным удалось чётко отделить момент удара от всех последующих геологических наслоений.

Этот вид оказался более эффективным для извлечения ценных металлов из сырья по сравнению с другими бактериями. Люди давно используют особые бактерии-экстремофилы для добычи меди, никеля, кобальта и золота из сульфидных руд.

Эти микроорганизмы окисляют серу, переводя её из одного состояния в другое. В результате этого процесса, который включает растворение серы и биовыщелачивание, металлы, скрытые внутри сырой породы, проявляются на поверхности.

Чтобы ускорить процесс в условиях промышленных предприятий, специалисты культивируют бактерии, окисляющие серу, и вносят их в руду путём её орошения растворами, содержащими микроорганизмы. Выбор пал на род бактерий, перерабатывающих серу, под названием ацидитиобациллюс (Acidithiobacillus).

Учёным было известно 11 его видов, многие из которых уже использовали в промышленности. Однако новый вид этого рода, получивший название Acidithiobacillus sibiricus, оказался более эффективным.

У этого вида есть гены, устойчивые к тяжёлым металлам, высоким концентрациям солей. Он способен расти при экстремальной кислотности и при температурах до 43 градусов Цельсия.

Это значит, что он хорошо адаптирован к условиям, в которых другие представители этого рода зачастую не выживают.

Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Metabolism (CM). В эксперименте учёные сравнили несколько рационов у пожилых мышей.

Среди них были западная диета с высоким содержанием сахара и жиров, кетодиета и особая «диета долголетия». «Диета долголетия» основана на растительных продуктах, содержит мало белка и небольшое количество метионина — аминокислоты, которая встречается в яйцах, мясе и молочных продуктах.

Оказалось, что мыши на такой диете жили дольше без серьёзных возрастных проблем, имели меньше жировой массы и реже сталкивались со старческой хрупкостью. Учёных удивило, что мыши могли потреблять столько же или даже больше калорий, чем остальные группы, но при этом теряли жир без потери мышечной массы.

Авторы считают, что важным фактором оказался не общий объём белка, а баланс отдельных аминокислот в рационе. Исследователи также проанализировали данные более 200 тысяч человек.

Выяснилось, что люди с наиболее высоким потреблением животного белка чаще страдали ожирением и примерно вдвое чаще сталкивались с диабетом 2 типа по сравнению с теми, кто придерживался преимущественно растительного питания. Авторы подчёркивают, что результаты пока не доказывают причинно-следственную связь, но поддерживают идею о том, что умеренное потребление животного белка и акцент на растительных продуктах могут быть полезны для здоровья и долголетия.

Ранее стало известно, что кетогенная диета защищает мозг от болезней Альцгеймера и Паркинсона.