Ученые разработали метод сделать ткани прозрачными с помощью пищевого красителя

Но как быть с живыми тканями, состоящими из воды, белков и жиров, которые преломляют свет под разными углами? Исследователи долгое время разрабатывали более сложные методы визуализации, такие как двухфотонная микроскопия и флуоресценция в ближнем инфракрасном диапазоне.

Однако многие из этих методов требуют использования вредных химических веществ или действуют только на мёртвые ткани. Целью стало нахождение безопасного и обратимого способа достижения прозрачности живых организмов.

Учёные обратились к интересному решению — пищевому красителю тартразину, который содержится в чипсах и безалкогольных напитках. При растворении в воде и нанесении на кожу он изменяет взаимодействие света с биологическими тканями.

Ключ к этому открытию заключается в физике поглощения и преломления света, в частности, в соотношениях Крамерса-Кронига, которые описывают, как материалы взаимодействуют со светом на разных длинах волн. Тартразин уже использовался в микроскопии для окрашивания отдельных частей тела, но никогда не применялся ко всем тканям живых организмов.

Добавляя тартразин в воду и нанося его на ткани живых мышей под наркозом, исследователи смогли изменить показатель преломления воды в тканях, что сделало их более прозрачными. Они смогли увидеть кровеносные сосуды и мышечные волокна мышей.

Например, они наблюдали за движениями кишечника в реальном времени через прозрачную брюшную полость. «Это открытие может стать революционным.

Представьте себе возможность контролировать работу органов без инвазивных процедур или точно определять местоположение вен для взятия крови. Оно также может открыть новые горизонты в понимании того, как болезни воздействуют на организм на микроскопическом уровне», — подчёркивают исследователи.

Сделать человека полностью невидимым остаётся маловероятным по нескольким причинам. Хотя тартразин позволяет свету проходить через ткани, он эффективен лишь для определённых длин волн, преимущественно в красной и инфракрасной областях спектра.

Это означает, что при обычном освещении мыши не становятся невидимыми для невооруженного глаза. Их прозрачность обнаруживается с помощью специального оборудования для визуализации.

«Эта прозрачность затрагивает только те ткани, на которые был нанесён краситель, и даже тогда она ограничена глубиной проникновения красителя. Человеческий организм гораздо сложнее, а кожа толще, чем у мышей», — объясняют специалисты.

Добавляется, даже если бы учёные могли усовершенствовать технологию, достижение прозрачности всего тела создало бы серьёзные проблемы, например, обеспечение того, чтобы краситель равномерно достигал всех частей тела, не вызывая повреждений. Дело в том, что тартразин безопасен при приёме в ежедневных дозах, но может вызывать побочные эффекты, аллергические реакции, а в высоких дозах оказывает токсическое воздействие на клетки, вызывая генетические мутации.

При этом заболевании в мозге накапливаются токсичные белки, слипаются и повреждают нервные клетки. Для лечения сейчас применяют антитела, которые помогают замедлить этот процесс, однако они могут вызывать серьёзные побочные эффекты, такие как отёк мозга или кровоизлияния.

В новом исследовании учёные решили усилить действие таких препаратов. Они добавили к ним небольшие молекулы, которые похожи на вещества из винограда и куркумы — ресвератрол и куркумин.

Эти соединения могут препятствовать накоплению вредных белков и снижать воспаление. Эксперименты показали, что в комбинации препараты работают лучше: слипание белков уменьшается сильнее, а их вредное воздействие на клетки снижается.

Авторы отмечают, что такой подход может позволить уменьшить дозу основных лекарств и тем самым снизить риск побочных эффектов. Исследователи подчёркивают, что получить такой эффект с помощью еды невозможно, так как для этого потребовались бы слишком большие и небезопасные дозы.

В дальнейшем учёные планируют разработать лекарства, которые смогут доставлять эти вещества прямо в мозг и использоваться в составе комбинированной терапии. Ранее учёные выяснили, что нарушение обоняния может быть ранним маркером болезни Альцгеймера.

Учёные изучили данные 13 682 взрослых, и их выводы были опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition. Оказалось, что у людей с относительно высоким уровнем глюкозы и низким уровнем «хорошего» холестерина заболевание встречается значительно чаще.

При повышении этого соотношения риск жировой болезни печени увеличивался примерно на 23 процента. При этом рост риска был неравномерным: на определённом этапе он увеличивался особенно стремительно.

Авторы исследования продемонстрировали, что такое сочетание показателей крови более точно указывает на заболевание, чем уровень глюкозы или холестерина по отдельности. Это связано с тем, что оно отражает нарушения обмена сахара и жиров — ключевые процессы, связанные с накоплением жира в печени.

Дальнейший анализ показал, что около 60 процентов этой связи обусловлено лишним весом. Однако даже без выраженного ожирения такое соотношение может служить простым и доступным методом раннего выявления риска заболевания.

Ранее учёные установили, что добавка из цельных томатов помогает в борьбе с жировой болезнью печени.

Учёные обнаружили новые биологические маркеры, которые проявляются ещё до явного ухудшения памяти. В ходе анализа данных МРТ пациентов с начальными когнитивными нарушениями исследователи выявили ослабление связей между зонами мозга, отвечающими за восприятие запахов и память.

Это взаимодействие между обонятельной корой и областями, участвующими в принятии решений и запоминании информации. Дополнительные эксперименты на животных продемонстрировали, что эти изменения связаны с нарушением передачи сигналов между нейронами.

В частности, ухудшается работа рецепторов, отвечающих за передачу возбуждения, что может приводить к сбоям в формировании воспоминаний, связанных с запахами. Авторы исследования подчёркивают, что такие изменения возникают на ранних стадиях болезни Альцгеймера и могут быть использованы для более ранней диагностики.

Это может помочь выявлять заболевание до появления выраженных симптомов и разрабатывать новые подходы к лечению.

В статье, опубликованной в журнале Nature Medicine, учёные рассказали, что лекарство BIIB094 может значительно снижать уровень белка LRRK2 — одного из ключевых факторов развития заболевания. В клиническом исследовании участвовали 82 пациента.

В рамках рандомизированного плацебо-контролируемого испытания участникам вводили препарат напрямую в спинномозговую жидкость. Лечение показало себя в целом безопасным: побочные эффекты были в основном лёгкими или умеренными и не требовали прекращения терапии.

Уровень белка LRRK2 у пациентов, получавших препарат, снизился до 59 процентов. Эффект наблюдался независимо от наличия генетической мутации, что говорит о потенциально более широком применении терапии.

Исследователи отмечают, что на данный момент речь идёт только о ранней стадии испытаний, где оценивались безопасность и биологический эффект, а не клиническое улучшение. Однако результаты подтверждают возможность воздействия на механизмы болезни, а не только на её симптомы, и открывают путь к разработке новых таргетных методов лечения.

Ранее учёные выяснили, что низкий уровень железа в волосах является признаком болезни Паркинсона.