Учёные изучили нервную систему личинок и открыли новые механизмы глотания

Это, по их мнению, одно из самых важных решений, принимаемых животными во время еды. Нейробиолог Майкл Панкратц рассказал, что они стремились понять, как мозг и пищеварительная система взаимодействуют во время еды.

Для этого нужно было выяснить, какие нейроны участвуют в процессе глотания и как они активируются. Чтобы получить необходимые данные, учёные аккуратно разрезали одну из личинок на тысячи мелких кусочков и сфотографировали под микроскопом.

Затем с помощью компьютерного программного обеспечения создали трёхмерную модель. Так они открыли биологический механизм — рецептор растяжения, который соединяет рот с желудком.

Этот рецептор связан с шестью нейронами в мозге личинки, которые получают информацию о процессе глотания и о том, что именно она ест. Если еда вкусная, мозг выдаёт сигнал о вознаграждении.

Нейробиолог Андреас Шоофс подчеркнул, что нейроны способны определить, является ли пища хорошей, и оценить её качество. Он добавил, что электрически возбудимая клетка вырабатывает серотонин только при обнаружении пищи хорошего качества, что способствует продолжению жизни личинки.

У плодовых мушек меньше 200 тысяч нейронов по сравнению с примерно 100 миллиардами в человеческом мозге. Однако сложность этих нервных клеток позволяет рассматривать их как уменьшенную модель человеческой системы.

Это упрощает каталогизацию и понимание основного механизма, необходимого для выживания животных. Исследователи планируют выяснить, существует ли аналогичная схема расположения нейронов и выделения серотонина у других животных, включая человека.

Дело в том, что у людей больше биологического сходства с плодовыми мушками, но для понимания человеческой схемы потребуется значительное расширение исследований. Майкл Панкратц заключил, что на данном этапе мы ещё недостаточно знаем о том, как работает система управления у человека.

В этой области потребуется ещё много лет исследований.

Этот вирус — бактериофаг, обитающий внутри бактерии Bacteroides fragilis, которая живёт в кишечнике. Результаты исследования опубликованы в журнале Communications Medicine (CM).

Бактерия Bacteroides fragilis давно связывается с раком кишечника, но она также встречается у многих здоровых людей. Учёные решили изучить не саму бактерию, а то, что находится внутри неё.

Выяснилось, что у пациентов, у которых впоследствии диагностировали рак, бактерия Bacteroides fragilis значительно чаще была заражена специфическим вирусом. Первый сигнал исследователи нашли в датских клинических данных, а затем проверили свою гипотезу на международной выборке из 877 человек из Европы, США и Азии.

У пациентов с колоректальным раком следы этих вирусов в кишечнике обнаруживались примерно в два раза чаще. При этом учёные подчёркивают, что речь идёт о статистической связи, а не о доказательстве того, что вирус вызывает развитие опухоли.

Авторы исследования считают, что если вирус действительно изменяет свойства бактерии, это может влиять на микробную экосистему кишечника и создавать условия для канцерогенеза. В перспективе такие вирусные маркеры могут использоваться для скрининга.

В предварительном анализе отдельные вирусные последовательности позволяли выявить около 40 процентов случаев рака при низкой распространённости среди здоровых людей.

В журнале Microbiome опубликованы результаты соответствующего проспективного исследования. Учёные акцентируют внимание на том, что именно нерафинированный продукт оказывает такое влияние, в отличие от очищенных версий масла.

В исследовании приняли участие 656 человек в возрасте от 55 до 75 лет, страдающих избыточным весом или ожирением и имеющих метаболический синдром. В течение двух лет учёные отслеживали их рацион, включая тип потребляемого оливкового масла, состав кишечной микробиоты и изменения когнитивных функций.

У тех участников, которые регулярно употребляли оливковое масло первого отжима, были отмечены лучшие показатели памяти и мышления, а также более высокое разнообразие кишечных бактерий, что является индикатором метаболического и кишечного здоровья. Кроме того, исследователи обнаружили связь между употреблением нерафинированного масла и присутствием в кишечнике бактерии рода Adlercreutzia.

Употребление такого масла оказалось связано с сохранением когнитивных функций. По мнению авторов, некоторые «мозговые» эффекты могут быть объяснены именно воздействием масла на микробиоту и ось «кишечник — мозг».

Ключевое различие между видами оливкового масла заключается в технологии производства. Масло первого отжима получают механическим способом, без агрессивной обработки, что позволяет сохранить полифенолы и другие биоактивные соединения.

В процессе рафинирования значительная часть этих веществ разрушается. Учёные подчёркивают, что качество жиров в рационе может иметь не меньшее значение, чем их количество, особенно в контексте старения мозга.

Ранее стало известно, что лимонная мелисса обладает выраженными нейропротекторными свойствами.

Метод заключается в измерении уровня белка p-tau217 в плазме крови. Этот белок служит индикатором накопления в мозге амилоида и тау — двух ключевых белков, связанных с болезнью Альцгеймера.

Исследователи проанализировали данные более 600 пожилых добровольцев и обнаружили, что уровень p-tau217 позволяет спрогнозировать начало симптомов с точностью примерно до трёх-четырёх лет. Выяснилось, что чем раньше в крови повышается p-tau217, тем позже обычно появляются клинические проявления.

Например, если повышенный уровень белка выявлялся в 60 лет, симптомы могли развиться примерно через 20 лет. Если же изменения фиксировались в 80 лет, признаки болезни возникали в среднем через 11 лет.

Это может свидетельствовать о том, что в более молодом возрасте мозг лучше справляется с компенсацией патологических процессов. Авторы подчёркивают, что пока такой тест в основном используется для научных исследований и клинических испытаний новых препаратов.

Однако в будущем он может помочь врачам заранее выявлять людей из группы риска и планировать профилактические меры или лечение до появления выраженных когнитивных нарушений. Ранее учёные установили, что воздействие загрязнённого воздуха увеличивает риск развития болезни Альцгеймера.

Исследование опубликовано в журнале Cell. С возрастом гематоэнцефалический барьер — система сосудов, защищающая мозг от токсинов и воспалительных молекул — становится более проницаемым.

Это усиливает воспалительные процессы и связано с ухудшением памяти и повышением риска нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезни Альцгеймера. Ранее исследователи обнаружили, что во время физической активности печень вырабатывает фермент GPLD1, однако не понимали, как он влияет на мозг, поскольку сам не проникает через барьер.

Новая работа показала, что GPLD1 действует косвенно — через белок TNAP. С возрастом TNAP накапливается в клетках гематоэнцефалического барьера и ослабляет его.

Во время тренировок GPLD1, производимый печенью, достигает сосудов мозга и «срезает» TNAP с поверхности клеток, тем самым снижая проницаемость барьера. В экспериментах с мышами снижение уровня TNAP даже в пожилом возрасте сделало барьер менее проницаемым, уменьшило воспаление в мозге и улучшило результаты тестов на память.

Авторы исследования считают, что поиск препаратов, способных воздействовать на TNAP, может открыть новый подход к профилактике возрастных когнитивных нарушений.