Память и сон

Вопрос об участии сна, особенно быстрой фазы, в процессах обучения и памяти остается открытым. Однако не вызывает сомнения факт, что лишенные сна люди воспроизводят на 40% меньше заученной накануне информации, чем люди, которым дали возможность выспаться.

Еще в 1924 году американскими психологами Джоном Дженкинсом (John Jenkins) и Карлом Далленбахом (Karl Dallenbach) экспериментально показано, что подопытные лучше воспроизводили бессмысленные последовательности слогов, если между заучиванием и проверкой им давали поспать.

Продолжить чтение «Сон и память»

Сейчас установлено, что крайняя граница допустимого при депривации сна у людей считается 4 суток – далее появляется риск для здоровья. Поэтому эффекты депривации сна продолжили изучать на животных. Каких только хитроумных экспериментов не проводили, чтобы заставить животных не спать.

Продолжить чтение «Животные без сна»

глимфатическая система

Согласно 2-х компонентной теории сна Борбелли, при депривации сна, процесс С (циркадианный) идет, как и должен идти. А вот процесс S (гомеостатический) будет увеличиваться тем больше, чем дольше мы бодрствуем. Примерно в 4-5 утра в первый день без сна потребность во сне (sleep pressure) будет велика (об этом говорит высота фиолетовой стрелки на картинке внизу), однако к 11 утра, когда процесс С идет в рост, этот прессинг несколько спадает и самочувствие значительно улучшается.

Продолжить чтение «Патогенез депривации сна»

Известно, что есть базовые потребности, без которых жизнь человека невозможна. Это кислород воздуха, вода и еда. Без воздуха человек погибает уже через 3-5 минут (до 9 мин для натренированных фридайверов и до 22 мин, если плюс к тренировке перед задержкой дыхания дышать чистым кислородом – абсолютный рекорд Тома Ситаса, 2012 г). Без воды, в зависимости от температуры окружающей среды, смерть наступает на 3 (при 36˚С) — 10 (при 16-23˚С) сутки (согласно исследованиям Е.Ф.Адольфа). Без еды можно прожить 8-9 суток при сухой голодовке и до 6 недель, если есть доступ к воде.

А что же сон? Сколько можно прожить без него?

Продолжить чтение «Опыты по лишению сна»

костный мозг

Интересный препарат разрабатывает небольшая израильская биотехнологическая компания BioLineRx. Исследовательский код препарата – BL-8040. Сейчас он проходит вторую фазу клинический испытаний.

Это низкомолекулярный антагонист хемокинового рецептора CXCR4, предназначенный для лечения пациентов с острым миелобластным лейкозом и некоторыми другими онкогематологическими заболеваниями.

Мое внимание он привлек своим механизмом действия. Доклинические исследования показали, что BL-8040 обладает собственным про-апоптотическим эффектом на лейкемические клетки, но его идея его применения заключается не в этом. Главная задача BL-8040 – выманить злокачественные бластные из костного мозга пациента в периферическую кровь.

Продолжить чтение «Выманить из берлоги»

рассеянный склероз

В этом апреле в Бостоне пройдет очередная ежегодная неврологическая конференция American Academy of Neurology Annual Meeting. Среди прочих там будет презентация молодой американской компании Atara Bio, посвященная обсуждению промежуточных результатов исследования первой фазы их клеточного препарата ATA188, представляющего собой аллогенные цитотоксические Т-лимфоциты, «настроенные» на атаку антигенов вируса Эпштейна-Барр (ВЭБ).

Продолжить чтение «Поле боя — ЦНС»

комбинации ингибиторов PD-1

На днях в Бостоне завершилась третья ежегодная конференция ICI Boston, посвященная исключительно вопросам ингибиторов иммунных контрольных точек (Immune Checkpoint Inhibitors).

То, что началось с двух мишеней, CTLA-4 и PD-1, превращается в огромное и и одно из самых быстроразвивающихся направлений медицины. Сегодня в мире идет около 1,000 клинических исследований с ингибиторами иммунных контрольных точек (иИКТ).

Продолжить чтение «PD1 – это только начало»

замедление старения

В 2006 году японский ученый Синья Яманака изменил наши представления о необратимости старения. Он нашел способ превратить обычные соматические клетки человека в так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК), соответствующие по своему функционалу эмбриональными стволовым клеткам, которые могут превратиться любую клетку человеческого организма.

Это изобретение зародило надежду, что вскоре ученые смогут превращать собственные соматические клетки человека, скажем, клетки кожи в клетки другого типа. Например, у пациента с инфарктом миокарда можно было бы взять клетки кожи, затем in vitro получить из них кардиомиоциты и пересадить их ему же в зону инфаркта, не опасаясь отторжения (пока это невозможно, но такие исследования идут).

В прошлом году в Cell вышла работа Alejandro Ocampo и его коллег из Gene Expression Laboratory в Salk Institute в Калифорнии. В отличие от команды Яманака, американским исследователям удалось осуществить превращение соматических клеток в иПСК прямо в организме живой мыши, причем они нашли способ осуществить неполное превращение.

Продолжить чтение «Замедление старения»

Ворота сна

Сегодня поговорим о том, какой режим сна и бодрствования наиболее естественен и физиологичен для человеческого организма. В одном эксперименте молодых людей просили лежать в кровати в течение 32 часов и ничего не делать. Испытуемые довольно быстро впали в 4-часовой график сна, засыпая на 90 минут через каждые 4 часа.

Продолжить чтение «Ворота сна»

До сих пор мы говорили о сне современного человека, но теперь сделаем небольшой экскурс в сон той поры, когда людям было недоступно электрическое освещение. И начну я свой рассказ с исследований психиатра Национального института психического здоровья Томаса Вера (Thomas Wehr) и профессора истории Политехнического университета Вирджинии Рождера Экирха (Roger Ekirch), которые решили выяснить каким был сон человека в до-индустриальную эпоху, до изобретения электричества.

Продолжить чтение «До-индустриальный сон»

Мозг развивается последовательно и довольно продолжительное время – начиная с внутриутробного периода и заканчивая, в основном, к 20-22 годам жизни. Структуры, отвечающие за более базовые и жизненно необходимые функции, созревают раньше всего, в то время как структуры, отвечающие за логическое мышление, планирование действий и т.д. (префронтальная кора) созревают гораздо позже, по некоторым данным только к 40 годам (Blakemore S.-J., 2010, материалы конференции British Neuroscience Association).

Продолжить чтение «Онтогенез сна»

изменения сна с возрастом

Продолжаем разговаривать о физиологии человеческого сна. Сегодня мы узнаем о том, как возраст влияет на структуру, качество и продолжительность сна, а также его фазы (быстрый, медленный и дельта-сон).

Впервые в индивидуальном развитии человека сон появляется на 28 неделе внутриутробного развития (Микиртумов и др., 2001). Именно в этот период можно четко разделить циклы сна и бодрствования, а также выделить две фазы сна: спокойный сон – предшественник медленного сна и активный – предшественник быстрого сна. В это время плод впервые открывает глаза, когда бодрствует, а во сне впервые появляются движения глазных яблок.

Продолжить чтение «Взрослеющий сон»

В статье Защита кольца, в которой мы поговорили об истории изобретения пенициллина и механизмах бактериальной устойчивости к нему, я использовал не самую актуальную классификацию бета-лактамаз, на что мне указал один из наших читателей.

Вот, знаете, я очень люблю медицинские классификации и определения. Не знаю, как в других науках, а в медицине, без знания классификаций делать нечего. Особенно в институте. Их правда постоянно переписывают, но это совершенно не меняет их святости в каждый конкретный момент времени.

Однако, Природа, как я уже раньше говорил, в академиях не обучалась, и на наши классификации ей по-фигу, извините. Хороший тому пример привели ученые из США, Голландии и Швейцарии, опубликовавшие в PLOS One конце декабря результаты экспериментальной работы, изучившей взаимодействие антибиотико-чувствительных и -резистентных бактерий в условиях воздействия антибиотика. Забегая вперед, скажу, что речь не о плазмидах и прочих горизонтальных переносов генов устойчивости.

Продолжить чтение «Коллективная резистентность»

ингибиторы CDK

В клинических исследованиях появляется новая мишень – Cyclin D-Dependent Kinases 4 и 6 (CDK4/6), важный регулятор клеточного цикла. Несколько компаний разрабатывают ингибиторы CDK4/6 для лечения пациентов с различными опухолевыми заболеваниями, так как подавление этого регулятора замедляет или останавливает деление клетки.

Однако, мое внимание привлекла разработка небольшой американской биотехнологической компании G1 Therapeutics, придумавшей интересную нишу для одного из своих CDK4/6 ингибиторов.

Продолжить чтение «Поставить кровь на паузу»

В начале ноября в Ливерпуле прошел очередной ежегодный митинг UK National Cancer Research Institute (NCRI), на котором, среди прочих, выступила профессор Jennifer Wargo, хирург-онколог из одного из самых уважаемых американских центров – MD Anderson Cancer Center.

Она рассказала об интересной закономерности между составом кишечной флоры и эффективностью иммунотерапии ингибиторами иммунных контрольных точек в исследовании, проведенном на 230 пациентах с распространенной меланомой.

Продолжить чтение «Гадание на симбионтах»

коверсин

На протяжении столетий мать-природа вдохновляет людей на создание новых методов лечения болезней. Казалось бы, каким вдохновением может послужить одна из наименее привлекательных природных жидкостей – слюна клеща? Тем не менее, оказывается, что таит в себе секреты, которые мы можем попробовать использовать для лечения пациентов с воспалительными и аутоиммунными заболеваниями.

Продолжить чтение «Коверсин: ингибитор комплемента»

химерные антигенные рецепторы

У нас на сайте есть несколько статей (в том числе и «радарных») о препаратах нового класса иммунотерапии – ингибиторах иммунных контрольных точек (ИКТ). В этом классе есть два подкласса: ингибиторы CTLA-4 и ингибиторы PD-1.

Если вы хотите почитать, что мы писали про такие лекарства – введите в поиск либо CTLA-4, либо PD-1. Сегодня я хочу поговорить про другой перспективный класс, оказавшийся в тени ингибиторов ИКТ. Этот класс называется – Chimeric-Antigen ReceptorT-lymphocyte или CAR-T.

Продолжить чтение «CAR-T»

Этим летом вышла любопытная работа исследователей из Пенсильванского университета, посвященная экспериментальному способу лечения аутоиммунных заболеваний. Они провели эксперимент на моделях животных с аутоиммунным заболеванием кожи, но их принцип может подойти и для других состояний.

Какая терапия приходит вам в голову, когда речь заходит о лечении пациентов с тяжелыми аутоиммунными заболеваниями? Системные стероиды. Чем они плохи? Тем, что оказывают выраженные побочные эффекты, в том числе из-за неспецифического, но выраженного подавления иммунной системы, которое оборачивается инфекциями и другими неприятностями.

Альтернатива стероидам – биотехнологические препараты. Например, моноклональные антитела, специфически подавляющие В-клеточное звено иммунитета. Самый известный такой препарат – Ритуксимаб. Что делает Ритуксимаб? Это моноклональное антитело против молекулы CD20, расположенной на мембране В-лимфоцитов. Ритуксимаб связывается с В-лимфоцитами и убивает их. Однако, при этом гибнут не только аутореактивные лимфоциты, но и хорошие тоже. И получается, что препарат подавляет в организме весь В-клеточный иммунитет.

А как сделать так, чтобы вырубить только ауто-реактивные лимфоциты, а нормальные не трогать? До сих пор решения этой проблемы не было. Но скоро может появиться.

Продолжить чтение «На живца»

наследуемый опыт

Я воспитан в советских принципах, поэтому мне очень претит поговорка про «яблоко от яблоньки». Также очень не люблю англосаксонские сказки про суперменов любых сортов, «детей-индиго», «избранных» героев и прочие расистко-неофашисткие концепции. Моя идея – труд (в самом широком понимании) и дисциплина должны выравнивать шансы, если этому, конечно, способствует общественное устройство.

Однако, идеология – не повод отрицать роль генетики. Действительно, стартовые позиции в жизни у всех разные, это факт. Мы чуть коснулись этой темы в статье Спортивная мутация, но сегодня я хочу поговорить про другое.

Продолжить чтение «Наследуемый опыт»

эффект Пруста

Когда от давнего прошлого ничего уже не осталось, после смерти живых существ, после разрушения вещей, одни только … запахи и вкусы долго еще продолжают, словно души, напоминать о себе, … продолжают, среди развалин всего прочего, нести на своей едва ощутимой капельке, огромное здание воспоминания».

Марсель Пруст. В сторону Свана. 1913

Вы никогда не замечали, как какие-то запахи или вкус, или их необъяснимое сочетание, которое даже трудно четко определить, вдруг вызывают давным-давно забытые чувства, оживляют целые пласты событий прошлого?

Часто даже трудно понять, что это за такой, до боли знакомый, запах или вкус, но он точно ассоциирован с детством, ну или какими-то другими событиями давно минувших дней. Мы бываем в такие моменты ошарашены тем, что наш мозг до сих пор хранил всю эту информацию, которая, как нам казалось, давно стерлась из памяти.

Продолжить чтение «Эффект Пруста»

На днях СМИ рассказывали о молекуле, обнаруженной немецкими учеными в пуповинной крови новорожденных. Эта молекула, прозванная своими открывателями nNIF, обладает способностью подавлять одну из функций нейтрофилов (клеток врожденного иммунитета), а именно – формирование «внеклеточной ловушки».

Я прочитал эту немецкую статью (она опубликована в The Journal of Clinical Investigation в июле 2016) и с удовольствием отметил, что в ней пересекаются три темы, которое мы в свое время уже обсуждали на нашем сайте.

Продолжить чтение «Ингибитор нейтрофильной ловушки»

флора кишечника

Формирование организма человека начинается с трех основных систем: сердечно-сосудистой, нервной и пищеварительной. То есть в эмбрионе закладываются три трубки – из первой в дальнейшем сформируется наша сердечно-сосудистая система, вторая даст начало развитию нервной системы, а третья – желудочно-кишечному тракту.

Продолжить чтение «Микробиота кишечника»

перициты

Они здесь! Они внутри!!

Хадсон, успокойся! Васкез?

Возможно, Хадсон прав…

Чужие, 1986

Очень интересную статью опубликовали в этом году исследователи из Калифорнийского университета. Авторы рассказали о ранее неизвестном способе метастазирования злокачественных опухолей.

Все привыкли думать, что метастазирование – это отделение части клеток от первичного очага, приобретение этими клетками способности активно передвигаться во внеклеточном матриксе, достижение ими сосудов, а затем распространение с током крови по различным системам и органам.

Это уже давно сложившееся представление. Однако, увы, Природа наших методичек не читает, и в иные моменты продемонстрирует что-нибудь такое, от чего невольно руками разведешь: ну, вы, блин, даёте.

Продолжить чтение «Вдоль сосудов»

магнитосомы

Третьего дня в Nature Nanotechnology вышла любопытная работа канадских исследователей из Institute of Biomedical Engingeering, McGill University и University of Montreal, описавших использование бактерий Magnetococcus marinus MC-1 для активного транспорта лекарств вглубь гипоксических зон опухолей у экспериментальных животных.

Продолжить чтение «Магнитный конвой»

идаруцизумаб

Благодаря достижениям науки, общественной культуры (включая спрос на «здоровый образ жизни» и принципы гигиены), медицины, качества продуктов и прочим достижениям прогресса, продолжительность жизни в индустриально развитых странах все время растет.

Вместе с продолжительностью жизни растут и риски серьезных сердечно-сосудистых событий (это термин такой), в первую очередь инфарктов и инсультов. В основе патогенеза таких состояний часто лежит образование тромбов, прекращающих кровоснабжение жизненно-важных органов (мозга, сердца, легких).

В США и странах Европы многим людям с рисками серьезных сердечно-сосудистых событий в профилактических целях назначают препараты классов дезагрегантов (они снижают способность тромбоцитов прилипать друг к другу и к стенке сосудов) и антикоагулянтов (ингибирующих реакции свертывания крови).

Продолжить чтение «Вернуть коагуляцию»

Lypd8

В статье Иммуноглобулин А я рассказывал о том, как работает мукозальный иммунитет на слизистых ЖКТ – главного средоточения микроорганизмов в человеческом теле. Я уже говорил как-то, но напомню, что просвет нашего пищеварительного тракта (ротовая полость, пищевод, желудок и кишечник), в биологическом отношении – это не организм, а внешняя среда, улица, так сказать.

Попасть из просвета ЖКТ (с его слизистых) внутрь тканей микроорганизмы не могут (у здорового человека), ну или им это очень непросто сделать. Барьером на их пути становится слой слизи, секретируемой специальными клетками, плотная стена эпителиальных клеток, секреторные формы иммуноглобулина А, разнообразные антимикробные молекулы и взаимная конкуренция между бактериями.

Часть микроорганизмов в процессе эволюции отказались от попыток прорваться сквозь эпителиальный барьер и привыкли жить с уважением к нашим требованиям (это включает требование не приближаться слишком близко к эпителиальным клеткам). Тех из них, кто помимо этого, выполняет симбиотические функции (участвует в пищеварении, например), мы называем «полезными бактериями».

Другие же бактерии пока не оставили своих намерений прорваться «на ту сторону» и предпринимают такие попытки при каждом удобном для них случае.  Таких мы называем условно-патогенными или патогенными. Этот пост про один из древних механизмов защиты от таких вот упорных микроорганизмов, обладающих средством для активного передвижения в слизи – флагеллами.

Продолжить чтение «Опутать винты»

C trachomatis vaccine

На днях в журнале Vaccine вышла работа исследователей из Michael G. DeGroote Institute for Infectious Disease Research при McMaster University (Онтарио, Канада) в которой они описали результы исследования экспериментальной вакцины против Chlamydia trachomatis на мышах.

C. trachomatis (Ct) – это главный виновник инфекций, передающихся половым путем в развитых странах. Инфекции, вызываемые этой грамотрицательной бактерией, создают риски бесплодия, осложнения беременности и проблем у новорожденных, при этом довольно часто (у 30-50% мужчин и у 70-90% женщин) они протекают бессимтомно.

Об этой бактерии, и инфекции я напишу отдельный пост, а пока – про то, что показало исследование на лабораторных животных.

Продолжить чтение «Вакцина против C. trachomatis»

кишечная нервная система

Есть такое понятие «функциональные расстройства пищеварительного тракта» (functional gastrointestinal disorders), объединяющее несколько состояний (синдромов) с характерной клинической картиной (жалобами, симптомами), но не имеющих понятной причины и обнаруживаемой органической природы (воспаление в ткани, язвы и прочее – этого нет).

Наиболее типичные симптомы включают: боль в животе, чувство раннего насыщения (переполнения желудка при том, что съел мало), тошноту, отрыжку, чувство растяжения, а также различные нарушения перистальтики и пищеварения (метеоризмы, поносы, запоры). Скорее всего, вы знаете один из таких синдромов – Синдром Раздраженного Кишечника (СРК) (irritable bowel disease), особое состояние органов пищеварения, удивительным образом пересекающееся с изменениями личности и особенностей поведения. Один простой пример — это «медвежья болезнь» на экзамене.

Так как органической природы у этих синдромов нет (можно называть их заболеваниями, хотя, скорее, это конституциональные особенности людей), то все существующее лечение с доказанной эффективностью направлено на воздействие на регуляцию моторных функций ЖКТ (функции по измельчению и проталкиванию пищи), а также поддержание «нормальных» условий среды, вроде кислотности и состава микробиоты.

Сейчас в медицине набирает обороты гипотеза о том, что в основе этих состояний лежат нарушения (или особенности) нервной регуляции процессов пищеварения, в том числе и автономной.

Я уже рассказывал вам, что в стенках наших кишок сосредоточено около 80% всех иммунокомпетентных клеток человек. Видимо, здесь Природа ожидала направление «главного удара». А знаете ли вы, что количество нервных клеток, расположенных вдоль ЖКТ, в пять раз больше, чем количество нервных клеток, расположенных в спинном мозгу.

У нас в животе есть отдельный, диффузно рассредоточенный, мозг, который, как полагают, ученые во многом автономно, то есть независимо от головного и спинного мозга, управляет процессами нашего пищеварения.

Продолжить чтение «Окошко в брюшной мозг»

кофе

Многие знают о существовании веществ, употребление которых ведет к привыканию. Конечно, первое, что приходит в голову – это наркотические средства (морфий, гашиш, героин, марихуана, амфетамин и др.). Однако зависимость может развиться и от вполне себе безобидных лекарственных препаратов (снотворных, гипотензивных, седативных, антидепрессантов, глюкокортикостероидов и даже слабительных средств).

Такая зависимость, как правило, развивается при длительном приеме и характеризуется наличием синдрома отмены (абстиненции) при резком прекращении приема препарата. При этом наблюдается ухудшение самочувствия, причем обостряется та симптоматика, на устранение которой и было направлено действие препарата (например, повышение артериального давления после отмены гипотензивных препаратов или еще более выраженная бессонница после отмены снотворных).

Продолжить чтение «Кофе»

сражайся или беги

I never saw a wild thing sorry for itself.
A bird will fall frozen dead from a bough without ever having felt sorry for itself.

D.H. Lawrence

Вы знаете, что такое синдром Сражайся или беги?  Это комплекс взаимосвязанных физиологических реакций, которые позволяли нашим далеким предкам адаптировать организм для поведения в стрессовой ситуации – вступления в бой с угрозой или бегства от нее.

В обоих случаях организму нужны были особые настройки работы сердечно-сосудистой системы, мышц, нервной системы, метаболизма клеток и транспортных функций крови. А еще была нужна высокая мобилизация иммунной системы, так как и сражение, и бегство, были эволюционно связаны с инфекциями.

Продолжить чтение «Иммунное настроение»