• 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

Свяжи газировку и бездействие с печенью
Индийские исследователи, использовавшие искусственный интеллект для анализа данных о питании и образе жизни, обнаружили связь между употреблением сладкой газировки, недостатком физической активности и риском развития жировой болезни печени.

Их работа опубликована в журнале Frontiers in Nutrition. В исследовании приняли участие 18 506 взрослых жителей Южной Кореи, данные о которых были собраны в 2008–2011 годах.

Учёные оценили рацион участников, их привычки в употреблении фастфуда и газировки, уровень физической активности, а также показатели здоровья печени. У 20,9 % обследованных были выявлены признаки неалкогольной жировой болезни печени.

Оказалось, что употребление сладкой газировки связано с повышением вероятности заболевания. При увеличении потребления газировки на одно стандартное отклонение риск возрастал примерно на 11 %.

Недостаток физической активности также негативно влиял на здоровье печени. У мужчин малоподвижный образ жизни сопровождался повышением вероятности высокого уровня печёночного фермента АЛТ примерно на 20 %.

При этом содержание жиров и углеводов в рационе не показало значимой связи с заболеванием. Учёные также обнаружили, что информация о питании почти не улучшала точность прогнозирования жировой болезни печени по сравнению с данными о возрасте и образе жизни.

Авторы исследования считают, что сладкие напитки и недостаток движения могут быть важными факторами, влияющими на здоровье печени.

Лента ру

Удерживают позитрон
У каждой частицы есть антипод из антивещества, и при встрече они аннигилируют.

Почему в нашей Вселенной преобладает материя — это загадка, которую усложняет склонность античастиц взаимодействовать с частицами. Однако учёным из американского университета удалось удержать позитрон в криогенной сверхпроводящей вакуумной ловушке на несколько месяцев.

Это прорыв, который открывает новые возможности для исследований. «Самая большая проблема — убедить позитрон, выброшенный из ядра при радиоактивном распаде с высокой энергией, замедлиться настолько, чтобы его можно было захватить», — объясняет физик Джеральд Габриэльс.

Чтобы аннигилировать, позитрону достаточно столкнуться с электроном, а электроны есть повсюду. Электромагнитная ловушка может удерживать частицу в вакууме, но главная сложность — остановить частицу после распада.

Команда Тома Майерса использовала радиоактивный изотоп натрия, который испускает позитроны с энергией около 546 килоэлектронвольт — это примерно 88% скорости света. Чтобы замедлить позитроны, их пропускали через монокристалл вольфрама: положительный заряд частиц взаимодействовал с электронами кристалла, передавая ему кинетическую энергию.

Большинство позитронов аннигилировало, но некоторые выживали и выходили замедленными, сцепленными с электроном — так получался позитроний. В этом состоянии электрон и позитрон удерживаются на расстоянии, что позволяет задержать аннигиляцию и доставить позитрон в «плен».

Ловушка Пеннинга использует электрические и магнитные поля, удерживая частицу без касания стенок. При температуре 300 милликельвинах позитрон остаётся изолированным.

«Мы включаем детектор и ждём. В конце концов видим электрический сигнал от захваченного позитрона.

Затем извлекаем радиоактивный источник», — отмечает Габриэльс. Удерживание позитрона несколько месяцев — это только начало.

Учёным нужно было управлять его движением с невероятной точностью. В магнитном поле позитрон движется крошечными кругами — циклотронное движение.

Охлаждая его до наименьшей квантовой энергии, исследователи микроволнами перемещали его между энергетическими уровнями по одному кванту за раз и обнаруживали изменения, не нарушая квантовых состояний. Зачем ловить позитрон?

Одна из причин — принцип CPT-симметрии. Заряд, чётность и обращение времени при совместном применении должны оставлять законы физики неизменными.

Следствие — частицы и античастицы должны обладать некоторыми точно совпадающими свойствами. Электрон и позитрон обладают магнитным моментом: одинаковой величиной, но противоположным знаком.

Магнитный момент электрона измерен с поразительной точностью, и теперь Габриэльс надеется сделать то же с позитроном. «Если величины совпадут, это будет наиболее точным подтверждением CPT-инвариантности Стандартной модели — самого фундаментального описания физической реальности», — заключают физики.

Московский комсомолец

Выясни связь дневного сна с риском смерти
Международная группа учёных выяснила, что регулярный дневной сон продолжительностью более часа связан с повышенным риском смерти у пожилых людей.

Исследование опубликовано в журнале Sleep Health. Специалисты изучили данные 4447 жителей Вьетнама, средний возраст которых составлял около 70 лет.

За участниками наблюдали в течение четырёх лет, оценивая продолжительность и регулярность дневного сна, а также качество ночного отдыха. За это время спасти не удалось 514 человек.

Оказалось, что у людей, которые регулярно спали днём по часу и более, вероятность смерти была на 39 процентов выше, чем у тех, кто не спал днём. Эта связь сохранялась даже после учёта качества ночного сна и других факторов.

Короткий дневной сон продолжительностью менее 30 минут и отдых от 30 до 59 минут не показали значимой связи с повышенным риском смерти. Учёные также обнаружили, что качество ночного сна влияло на связь между дневным отдыхом и смертностью.

Однако у людей, регулярно спавших днём более часа, повышенный риск сохранялся независимо от того, насколько хорошо они спали ночью. Авторы считают, что продолжительный дневной сон может быть признаком проблем со здоровьем у пожилых людей.

При этом исследование не доказывает, что именно дневной сон повышает риск смерти: он может отражать уже существующие нарушения в организме.

Лента ру

Вирус герпеса изменяет работу иммунных клеток мозга
Учёные из США выяснили, что вирус простого герпеса первого типа (HSV-1), вызывающий высыпания на губах, может изменять работу иммунных клеток головного мозга и усиливать воспаление.

Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Pathogens. Специалисты изучали влияние вируса герпеса на мозг при заражении через нос.

Для этого они использовали экспериментальную модель инфекции и современные методы анализа активности генов. Эти методы позволяют отслеживать изменения в отдельных клетках и участках мозговой ткани.

Оказалось, что вирус изменяет работу микроглии — иммунных клеток, защищающих мозг от инфекций и повреждений. После заражения количество клеток, активно реагирующих на интерфероны (белки, участвующие в противовирусной защите организма), увеличилось.

В то же время активность генов, необходимых для поддержания нормального состояния микроглии, снизилась. Особенно заметные изменения наблюдались в отдельных участках ствола мозга, где были обнаружены следы вируса.

Кроме того, в поражённых областях усиливалась активность астроцитов — клеток, поддерживающих работу нейронов и участвующих в воспалительных процессах. Авторы исследования считают, что обнаруженные изменения могут объяснять, как вирус герпеса поддерживает воспаление в нервной системе и потенциально повышает её уязвимость к нейродегенеративным заболеваниям.

Лента ру