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.

В клиническом эксперименте участвовали 36 пациентов с метастатическим раком поджелудочной железы. Часть из них проходила стандартную химиотерапию, а часть — химиотерапию в сочетании с парикальцитолом, который является синтетическим аналогом витамина D.

Было установлено, что совместное применение парикальцитола с химиотерапией безопасно и способствует ослаблению защитной среды вокруг опухоли. Эта плотная ткань из фибробластов окружает опухоль и препятствует проникновению лекарств и иммунных клеток внутрь.

Учёные выяснили, что парикальцитол снижает активность клеток, формирующих эту ткань, и одновременно усиливает проникновение T-клеток в опухоль, что потенциально делает рак более чувствительным к лечению. Несмотря на то что исследование было небольшим и не ставило целью оценить эффективность терапии, результаты оказались обнадёживающими.

У 42 процентов пациентов, получавших аналог витамина D, наблюдался частичный ответ на лечение, в то время как в группе плацебо этот показатель составил 9 процентов. Более того, у некоторых пациентов болезнь не прогрессировала в течение года.

Авторы исследования подчёркивают, что говорить о новом стандарте лечения пока рано, однако их работа впервые подтвердила на пациентах возможность «перепрограммирования» микросреды опухоли аналогами витамина D и снижения её устойчивости к терапии.

Статью с результатами исследования опубликовали в журнале Molecular Nutrition amp; Food Research (MNFR). В эксперименте участвовали 12 взрослых людей с ожирением.

Они в течение четырёх недель каждый день выпивали по две небольшие банки томатно-соевого сока, а после перерыва переходили на контрольный томатный сок, в котором было мало активных соединений. Выяснилось, что именно томатно-соевый напиток снижал уровень трёх провоспалительных белков в крови: IL-5, IL-12p70 и GM-CSF.

Учёные также отметили тенденцию к снижению TNF-α, который является одним из маркеров хронического воспаления, хотя этот результат не достиг статистической значимости. Авторы исследования связывают эффект с ликопином из томатов и изофлавонами сои.

Эти растительные соединения раньше изучали как вещества, которые обладают антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Дополнительный анализ мочи показал, что напиток действительно влияет на ряд биохимических процессов в организме.

Исследователи полагают, что такой продукт можно рассматривать как перспективный вариант функционального питания при состояниях, которые связаны с хроническим воспалением.

Учёные изучили данные 21 568 взрослых жителей Южной Кореи за период с 2014 по 2022 год. Исследователи оценивали частоту основных приёмов пищи, разнообразие рациона, привычку пропускать завтрак и выраженность депрессивных симптомов у участников.

Выяснилось, что у людей с самым нерегулярным режимом питания вероятность появления депрессивных симптомов была выше на 55 процентов. Наиболее заметной эта связь оказалась у тех, кто часто пропускал завтрак, поздно ужинал или имел менее разнообразный рацион.

По мнению исследователей, нерегулярные приёмы пищи могут нарушать суточные ритмы, обмен веществ, уровень гормонов стресса и работу кишечной микробиоты. Эти факторы могут быть связаны с настроением и эмоциональной устойчивостью.

При этом авторы подчёркивают, что их работа не доказывает причинно-следственную связь между нерегулярным питанием и депрессивными симптомами. Возможно, депрессивные симптомы сами приводят к нарушению режима питания.

Тем не менее учёные считают, что регулярные приёмы пищи и более разнообразный рацион могут стать важной частью профилактики психического неблагополучия.

Этот препарат продемонстрировал способность проникать в мозг, уменьшать повреждения нейронов и защищать синапсы от разрушения. Статья с результатами исследования опубликована в журнале npj Drug Discovery.

Специалисты сосредоточились на ферменте cPLA2, который участвует в воспалительных процессах в мозге. Ранее учёные установили связь между повышенной активностью этого фермента и развитием болезни Альцгеймера, особенно у людей, которые являются носителями гена APOE4 — главного генетического фактора риска заболевания.

Исследователи разработали молекулу BRI-50460, которая избирательно блокирует работу фермента cPLA2. В лабораторных условиях соединение снижало воспаление, уменьшало патологические изменения белка тау и предотвращало потерю синапсов — контактов между нервными клетками, которые отвечают за память и обучение.

Кроме того, препарат восстанавливал баланс жирных кислот в мозге, который связан с воспалительными процессами и нейродегенерацией. Испытания на мышах показали, что вещество эффективно проникает через гематоэнцефалический барьер — это главная проблема многих препаратов для лечения заболеваний мозга.

По словам авторов, новый ингибитор оказался более чем в 20 раз эффективнее ранее существовавших аналогов и при этом демонстрировал высокую избирательность действия. Учёные подчёркивают, что работа пока находится на доклиническом этапе.

Однако результаты позволяют рассматривать подавление cPLA2 как одно из перспективных направлений терапии болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний.