• Новости
  • Наука
  • Учёные провели успешную операцию по пересадке глаза и кожи

Учёные провели успешную операцию по пересадке глаза и кожи

После трансплантации глаза и кожи Аарон Джеймс добился значительных успехов.

Несмотря на то что пересаженным органом он не может видеть, в нём сохраняются нормальное давление и кровоток. Это положительный результат, учитывая предыдущие попытки пересадки глаз у животных, при которых эти показатели снижались.

Врачи отмечают, что операция создала основу для дальнейших достижений и продолжающихся исследований. Операции по пересадке лица стали частью хирургической практики относительно недавно.

Первая частичная трансплантация была выполнена в 2005 году, а первая полная — в 2010 году. По состоянию на сентябрь 2023 года в мире было проведено 50 таких операций.

Каждый год выполняются десятки тысяч операций по пересадке роговицы — частичной пересадке глаза, но это значительно более простая процедура. Зрительный нерв передаёт электрические сигналы в зрительную кору головного мозга.

Это часть центральной нервной системы, поэтому подключить один глаз и связанный с ним нерв к другому мозгу — сложная задача. Согласно статистике, пересадка глаза — одна из самых трудных операций, так как зрительный нерв состоит примерно из 1,2 миллиона нервных клеток.

Сопоставить каждую из них с соответствующим зрительным нервом и корой мозга другого человека практически невозможно. Клетки сетчатки также представляют сложность.

Они очень хрупкие и требуют постоянного кровоснабжения. Без кислорода они погибают всего за 12 минут.

Хирурги, проводившие операцию Джеймса, обеспечили сохранение кровоснабжения донорского глаза. Предыдущие исследования на животных показывают, что реактивация эмбриональных сигнальных путей может стимулировать стволовые клетки в организме, что помогает восстановлению нервов.

Некоторые позвоночные, такие как тритоны и рыбки данио, способны восстанавливать свою сетчатку даже после значительных повреждений. Стволовые клетки продемонстрировали обнадеживающие результаты в лечении слепоты, вызванной повреждением внешнего слоя глаза.

Если повреждён один глаз, могут быть использованы стволовые клетки из здорового глаза. Их извлекают, выращивают в лаборатории и переносят в повреждённый глаз для восстановления функциональности.

Если оба глаза повреждены, могут быть использованы донорские стволовые клетки из глаз свежих трупов. Однако реципиенту необходимо принимать иммунодепрессанты на протяжении всей жизни, что может привести к осложнениям, таким как повышенный риск вирусных, бактериальных или грибковых инфекций.

Учёные объясняют сложность операций тем, что зрительный нерв передаёт электрические сигналы в зрительную кору головного мозга и является частью центральной нервной системы. Поэтому подключить один глаз и связанный с ним нерв к другому мозгу — задача крайне сложная.

Исследователи поясняют, что каждый нерв отвечает за определённую область зрения и связан с конкретной частью мозга.

Московский комсомолец

Создай нейтринную обсерваторию
Бельгийский учёный Фрэнсис Хальзен предложил использовать лёд на Южном полюсе для отслеживания нейтрино — частиц, возникающих в результате энергоёмких процессов во Вселенной.

Он стал основателем нейтринной обсерватории IceCube, представляющей собой кубический километр льда с датчиками освещённости. С помощью IceCube исследователи могут фиксировать нейтрино, которые проходят через Землю и тела людей незамеченными.

Учёные давно знают о существовании в космосе естественных ускорителей частиц, выбрасывающих частицы с энергией, в миллион раз превышающей достижимую на Земле. Однако многое в этих источниках остаётся загадкой.

Нейтрино с высокими энергиями образуются в тех же средах, что и другие частицы, но в отличие от них достигают нас, не меняя направления и не теряя энергии. Это позволяет им предоставлять информацию, недоступную другим способом.

Фрэнсис Хальзен впервые представил своё видение улавливания нейтрино на Южном полюсе в 1988 году. Когда нейтрино сталкивается с атомным ядром, оно производит вспышку света, которую можно отследить с помощью датчиков в прозрачном ледяном покрове.

Лёд на Южном полюсе имеет преимущества, так как свободен от помех, а район геологически стабилен. Хальзен и его идея получили поддержку других исследователей, и вскоре были проведены предварительные испытания датчиков, встроенных в лёд.

Объём IceCube составляет целый кубический километр, и его строительство было завершено в 2011 году. Вскоре исследователи обнаружили первые нейтрино высоких энергий и опубликовали результаты своего открытия.

Марк Пирс, председатель Нобелевского комитета по физике, говорит: «Фрэнсис Хальцен возглавляет международную команду исследователей и инженеров, которые снабдили нас фантастическим инструментом. Его упорство и научное видение проложили путь к новому виду астрономии».

Взаимодействия нейтрино, которые IceCube постоянно собирает, позволят исследователям получить новые знания о экстремальных условиях, в которых могут создаваться нейтрино высокой энергии, и даже могут выявить ранее неизвестные космические явления.

Московский комсомолец

Кофеин не всегда полезен: влияние на память и микробиоту
В журнале Nature Communications опубликовали результаты исследования учёных из Университетского колледжа Корка.

Они выяснили, что кофе без кофеина может положительно влиять на некоторые показатели памяти. В небольшом эксперименте такого эффекта у обычного кофе не обнаружили.

В исследовании участвовали 31 человек. Сначала добровольцы отказались от кофе на две недели, а затем в течение трёх недель ежедневно получали по четыре порции либо обычного кофе, либо кофе без кофеина.

После возвращения кофе у участников обеих групп изменился состав кишечной микробиоты и снизились показатели стресса, депрессивных симптомов и импульсивности. Однако только у тех, кто употреблял кофе без кофеина, значительно улучшились результаты двух тестов памяти: они лучше справлялись с запоминанием слов и допускали меньше ошибок в задании на пространственную память.

Обычный кофе был связан с улучшением внимания и бодрости, снижением тревожности и психологического дистресса. Учёные предполагают, что эффект кофе может быть обусловлен не только кофеином, но и другими соединениями, например полифенолами.

Они способны взаимодействовать с кишечной микробиотой и через неё влиять на работу мозга. Ранее стало известно, что любители кофе реже сталкиваются с возрастной потерей мышечной массы.

Лента ру

Определи связь узора карельской берёзы с хромосомой
Карельская берёза известна своим уникальным рисунком древесины, который часто сравнивают с мрамором.

Этот узор ценится мебельщиками и мастерами резьбы по дереву. В Финляндии спрос на карельскую берёзу настолько высок, что её продают на вес, а не по объёму.

Учёные выяснили, что узорчатая текстура карельской берёзы — результат аномалии роста берёзы повислой. Уникальный «мраморный» рисунок формируется из-за сложного взаимодействия генетических особенностей и внешних условий.

Ключевую роль играет камбий — слой клеток, отвечающий за рост ствола в толщину. В местах формирования узора в его работе происходят отклонения от нормы.

Во-первых, изменяется характер деления клеток: вместо преимущественно продольных перегородок клетки камбия начинают делиться поперечно. Во-вторых, нарушается правильная дифференциация тканей.

Всё это приводит к аномальным структурам в стволе, образующим «узор» на поперечном срезе: годичные кольца выглядят извилистыми, среди светлых волокон попадаются тёмные включения, создающие эффект мраморного рисунка. Не всегда условия способствуют образованию узоров, даже при семенном размножении ценный признак проявляется не у всех потомков.

Его наличие можно определить только на 8–15 год после посадки. Генетики стремятся по ДНК молодого дерева определить его предрасположенность к образованию «мраморного рисунка».

Два года назад они опубликовали работу, в которой говорилось о связи узора с определённым участком 10-й хромосомы у деревьев из двух известных семейств. В новой работе учёные проверили, работает ли «правило 10-й хромосомы» у берёз другого происхождения.

В ходе исследования было проанализировано 96 образцов из коллекций Института леса Карельского научного центра РАН. Были изучены берёзы из Карелии, Финляндии, Белоруссии и Ленинградской области.

По образцам учёные сопоставили почти 63 000 различий в геноме с присутствием или отсутствием рисунка. В итоге связь с 10-й хромосомой была подтверждена: большинство образцов с мутацией в этом участке имели «мраморный узор» на срезе.

Для надёжности специалисты провели для шести деревьев полногеномное секвенирование, то есть определили полный их геном. Затем проверили отобранные молекулярные маркеры на их потомстве и на неродственных деревьях.

В итоге генетики пришли к выводу, что за сильную связь с узором отвечает участок 10-й хромосомы, состоящий из 275 тысяч нуклеотидов, определяющих работу 22 генов. Полученные данные помогут в будущем выявлять перспективные сеянцы карельской берёзы задолго до появления внешних признаков.

Карельская берёза внесена в Красную книгу Республики Карелия. Специалисты заметили, что на появление берёзы «с рисунком» могут влиять и внешние факторы, такие как освещённость, плодородие почвы и плотность посадки.

Московский комсомолец

Изучи влияние сна на риск деменции
Учёные из Йоркского университета в Канаде выяснили, что сон продолжительностью 7–8 часов в сутки связан с наименьшим риском развития деменции.

Результаты их исследования опубликованы в журнале PLOS One. Эксперты проанализировали данные 69 предыдущих исследований, которые охватили почти 4,5 миллиона человек.

Помимо продолжительности сна, учёные оценили влияние физической активности и времени, проведённого сидя. Выяснилось, что по сравнению с оптимальным сном (7–8 часов) сон менее 7 часов в сутки связан с повышением риска деменции на 18%, а сон более 8 часов — на 28%.

Недостаток движения и продолжительное сидение также оказались дополнительными факторами риска. У людей, которые занимались физической активностью менее 150 минут в неделю и проводили сидя более 8 часов в сутки, вероятность развития деменции оказалась выше.

Авторы исследования отмечают, что сон, движение и физическая активность могут поддерживать кровоснабжение мозга, нормальную работу нервных клеток и снижать воспаление. Однако исследование выявило связь, но не доказывает, что слишком короткий или продолжительный сон непосредственно вызывает деменцию.

Ранее учёные выяснили, что сон дольше 8 часов способствует ускорению старения организма.

Лента ру