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.

Бобовые, злаки, орехи и семена — это не только источники белка, но и кладезь клетчатки и биологически активных веществ. Они помогают регулировать аппетит, улучшают обмен веществ и поддерживают здоровье кишечника.

Исследования показывают, что регулярное употребление растительных белков связано с более низким риском сердечно-сосудистых заболеваний, диабета 2-го типа и хронической болезни почек. Это объясняется их способностью снижать уровень «плохого» холестерина, улучшать чувствительность к инсулину и уменьшать воспаление.

Учёные подчёркивают, что наибольшую пользу приносит не отдельный продукт, а общий сбалансированный рацион. Сочетание растительного белка с клетчаткой и другими компонентами пищи усиливает положительное влияние на здоровье и может стать основой профилактики хронических заболеваний.

Они изучили метаболические и клеточные механизмы, которые лежат в основе этого эффекта, и опубликовали результаты в журнале Frontiers in Nutrition. Оказалось, что при таком режиме питания организм переключается с использования сахара на жиры, в результате чего вырабатываются кетоновые тела — альтернативный источник энергии для мозга.

Это имеет большое значение при болезни Альцгеймера, поскольку при этом заболевании нарушается использование глюкозы. Благодаря интервальному голоданию мозг получает «запасной» источник питания.

Кроме того, при интервальном голодании активизируются процессы «очистки» клеток — аутофагия, что способствует удалению повреждённых белков и снижению воспаления в мозге. Также повышается уровень BDNF — вещества, которое поддерживает нейроны и улучшает связи между ними.

Это важно для памяти и мышления. Авторы исследования подчёркивают, что все эти эффекты в совокупности могут снижать накопление токсичных белков, связанных с болезнью Альцгеймера, и поддерживать когнитивные функции.

Однако, несмотря на перспективность результатов, учёные отмечают, что для подтверждения пользы такого подхода для людей необходимы дополнительные клинические исследования. Ранее было установлено, что добавки с омега-3 жирными кислотами могут быть связаны с ускоренным снижением памяти.

В эксперименте участвовали 102 человека, которые придерживались либо кетогенной диеты с резким ограничением углеводов, либо обычной низкокалорийной диеты. Выяснилось, что у тех, кто следовал кетогенному режиму питания, жир в печени уменьшался значительно быстрее: выраженное улучшение зафиксировали у 84 процентов участников, в то время как во второй группе этот показатель составил 45 процентов.

Исследователи объясняют это тем, что сокращение углеводов снижает уровень инсулина и тормозит образование жира в печени. В свою очередь, организм начинает активнее использовать жиры как источник энергии, что ускоряет их «сжигание», в том числе в области внутренних органов.

Вместе с тем кетогенная диета приводила к более заметной потере мышечной массы, поэтому специалисты советуют сочетать её с достаточным потреблением белка и физической активностью. Ранее учёные установили, что ожирение, повышенное давление и апноэ увеличивают риск жировой болезни печени.

Результаты исследования опубликованы в журнале European Respiratory Journal (ERJ). В работе проанализированы данные более чем 11 тысяч человек с астмой, за которыми наблюдали в течение 20 лет.

Оказалось, что среди пациентов с тяжёлой формой заболевания умерли 34%, тогда как среди людей с лёгкой и средней астмой — около 20%. В результате риск преждевременной смерти у пациентов с тяжёлой формой астмы оказался почти в два раза выше.

Повышенная смертность связана не столько с приступами астмы, сколько с сопутствующими заболеваниями. У людей с тяжёлой астмой чаще развиваются сердечно-сосудистые болезни и онкологические патологии, которые и становятся основной причиной смерти.

Частые обострения и постоянная нагрузка на организм ухудшают общее состояние здоровья. Авторы подчёркивают, что тяжёлая астма встречается у сравнительно небольшой доли пациентов — около 3–8%, однако именно эта группа требует особого внимания.

Результаты исследования указывают на необходимость более точной диагностики, регулярного наблюдения и персонализированного лечения для снижения рисков и улучшения прогноза.