Вирусы. Что они такое?

Когда я в первый раз увидела это изображение, подумала: неужели технологии уже дошли до уровня, что стало возможным сделать такую фотографию?

Но оказалось, все не так. Хотя в интернете гуляет это изображение с надписями, что можно подумать, что это фотография.

Это не фотография, а научная реконструкция. Ее создал австралийский научный иллюстратор Рассел Кайтли. На работу у него ушли годы изучения исследований, снимков электронных микроскопов и данных о строении клетки. По сути говоря, он собрал воедино огромное количество научной информации и показал, как могла бы выглядеть клетка, если бы мы могли увидеть ее целиком.

Сделать подобную фотографию невозможно (по крайней мере пока). Современные микроскопы позволяют рассматривать отдельные структуры клетки с большой детализацией, но не могут одновременно показать всю живую клетку в таком виде. У каждого метода есть свои ограничения: один хорошо показывает мембраны, другой — белки, третий — внутренние органоиды. А затем ученые складывают эти знания, как гигантский пазл.

Клетка — это целый мир. Внутри нее нет пустоты. Там постоянно что-то движется, строится, разрушается, передается. Миллионы молекул ежесекундно выполняют свою работу, хотя мы этого даже не замечаем.

Есть открытия, которые сперва пугают, а потом оказываются на удивление трогательными. Вот прямо такое: в мозге детей нашли живые клетки их матерей - не просто следы, а полноценно работающие, встроенные в нервную ткань. И держатся они там не пару месяцев, а десятилетиями, возможно - всю жизнь. Зачем они там нужны, толком никто объяснить не может. Но факт остается фактом: ваш мозг, вполне вероятно, не на 100% состоит из «вас».

За исследование взялась команда под руководством Канаана из онкоцентра в Сиэтле (он же центр Фреда Хатчинсона). В работу пошли ткани мозга детей, перенесших операции из-за тяжелой эпилепсии - возраст самый разный, от месячных младенцев до 19-летних. У мам этих детей отдельно собрали ДНК, чтобы было с чем сравнивать. Дальше - чистая математика: среди миллионов детских клеток искали те, что генетически принадлежат матери. И нашли у большинства - у 26 из 37 обследованных, это примерно 7 из 9. Причем клетки были не в одном уголке мозга, а рассыпаны по всей карте: и в лобных долях, и в височных, и в теменных, добрались даже до гиппокампа.

Если считать по-честному, на 100 тысяч детских клеток приходилось всего около двух материнских - капля в море. Но в одном образце гиппокампа их плотность внезапно подскочила до 459 штук. У 11 детей из выборки материнских клеток вообще не обнаружили, и вот тут исследователей ждал сюрприз: почти все дети с найденными клетками оказались первенцами в семье. А единственный ребенок, у кого клеток не нашли, первым не был - у него уже были старшие братья или сестры.

Откуда вообще берется этот «десант» из маминого организма - тоже разобрались. Это лейкоциты и стволовые клетки, которые еще во время беременности проходят через плаценту, а после рождения могут поступать с грудным молоком. И вот что интересно: иммунитет ребенка их не атакует, не считает чужаками, а спокойно дает превратиться в самые обычные клетки мозга - нейроны, астроциты, олигодендроциты, микроглию и даже сосудистые клетки.

На этом ученые не остановились и решили выяснить - это редкая аномалия или нормальное явление для человека вообще. Взяли образцы мозга у 29 людей без каких-либо отклонений в развитии, возраст от 22-недельного эмбриона до сорокалетних, плюс отдельно изучили троих мужчин за 80. Итог: чужие клетки нашлись у 78% - у 25 из 32 человек, и среди них был даже 90-летний мужчина. Правда, тут возникла загвоздка - точно доказать, что клетки именно материнские, не вышло: сравнивать было не с чем, ДНК мамы давно недоступна. Так что теоретически источником могли быть и другие родственники - близнец, старшая сестра или брат, а то и бабушка со стороны мамы.

Самое загадочное во всей этой истории - никто не знает, зачем эти клетки вообще нужны. То ли это просто побочка от того, как формируется плод внутри мамы, то ли природа специально придумала такой обмен, потому что мозгу это реально нужно для правильного созревания. Но если чужие клетки находят у большинства обследованных людей, независимо от возраста - случайностью это вряд ли назовешь.

Так что когда мама в следующий раз скажет «я всегда с тобой, даже когда меня рядом нет» - спорить не советую. Похоже, она права в самом что ни на есть буквальном, клеточном смысле.

Оказывается, наш организм умеет хранить память о перенесенных болезнях гораздо хитрее, чем мы привыкли думать. Исследователи обнаружили в легких целую популяцию неизвестных ранее клеток, которые месяцами стоят на страже дыхательных путей после болезни. Об этом сообщает «Хайтек» со ссылкой на исследование, опубликованное в журнале Nature Immunology.

Начну с контекста, чтобы было понятнее, почему это открытие так важно. Каждый год вирус гриппа уносит десятки тысяч жизней по всему миру. И дело не в том, что вакцин не существует, они как раз неплохо справляются с предотвращением тяжелых осложнений. Проблема в другом: обычные инъекционные вакцины плохо создают местную защиту прямо в дыхательных путях. Из-за этого вирус все равно умудряется проникнуть в организм, просто болезнь потом протекает легче.

Долгие годы считалось, что за длительную иммунную память отвечают исключительно Т- и В-лимфоциты, этакие «архивариусы» нашей защитной системы. Но команда под руководством профессора Минсу Кима из Медицинского центра Рочестерского университета решила копнуть глубже и пересмотрела эту устоявшуюся картину.

Ученые обратили внимание на особую подгруппу моноцитов - клеток, которые раньше считали настоящими «однодневками». Логика была простая: моноциты быстро прибывают на место инфекции, уничтожают угрозу и вскоре погибают, уступая место другим защитникам. Но эксперименты показали совершенно иную картину. Эти клетки вовсе не исчезают, а остаются в легочной ткани на долгие месяцы.

И вот тут начинается самое интересное. Вместо того чтобы просто «сидеть без дела», эти долгоживущие моноциты активно поддерживают Т-клетки памяти, те самые, что находятся на передовой обороны в месте, где вирус впервые пытается проникнуть в организм. Делают они это благодаря особому белку под названием галектин-1, который буквально подпитывает Т-лимфоциты и продлевает им жизнь.

Дальше ученые решили не останавливаться на теории и проверили находку на практике. Они добавили галектин-1 в экспериментальную назальную вакцину для мышей. Результат превзошел ожидания: местный иммунный ответ в легких грызунов заметно усилился. Получается, что этот белок можно использовать как своеобразную добавку-адъювант, которая помогает выстроить прочный защитный барьер прямо на слизистых оболочках, там, где вирус пытается атаковать в первую очередь.

Сейчас исследователи работают над созданием более стабильных химических форм галектина-1, чтобы можно было безопасно перейти к испытаниям на людях. И если все получится, эта технология способна в корне изменить сам подход к разработке вакцин против гриппа, коронавируса и других опасных респираторных инфекций.

Что мне особенно нравится в этом открытии, так это смена самой философии вакцинации. Раньше все сводилось к простой формуле: ввели вакцину, организм выработал антитела, готово. А теперь ученые предлагают более изящный путь - перепрограммировать клетки, которые и так живут внутри наших легких, чтобы они сами останавливали инфекцию на пороге, не давая вирусу вообще закрепиться в организме.

Подобные исследования лишний раз напоминают, насколько наш организм сложнее и умнее, чем кажется на первый взгляд. Мы привыкли думать об иммунитете как о чем-то абстрактном, а на деле там годами трудятся конкретные клетки, о существовании которых наука до недавнего времени даже не подозревала. И если ученым удастся довести эту разработку до клинических испытаний, речь может идти не просто об очередной прививке, а о принципиально новом поколении вакцин, которые защищают там, где болезнь начинается, прямо на входе в легкие.

Многие боятся щекотки. Но при доверительных отношениях между «щекотателем» и «щекотуемым» этот процесс вполне может играть увеселительную роль.

Но почему мы не можем пощекотать сами себя? Невозможность пощекотать себя - это не особенность тела, а особенность работы мозга. Когда ты пытаешься это сделать, мозг заранее знает, где, когда и с какой силой мы прикоснемся к себе. Он как будто «просчитывает» действие ещё до того, как оно случилось, и поэтому снижает чувствительность к этому ощущению. В результате само прикосновение остаётся, но исчезает самое главное в этом процессе - эффект неожиданности, из-за которого и возникает щекотка.

То есть щекотка - это не просто реакция кожи. Когда тебя щекочет другой человек, ты не знаешь, где именно это произойдёт и в какой момент, и мозг не успевает подготовиться. Возникает ощущение потери контроля, и именно это запускает смех и характерную реакцию. Когда же ты действуешь сам, никакой неопределённости нет, и мозг буквально «гасит» сигнал, как нечто неважное.

Не знаю, зачем, но ученые проводили эксперимент по поводу щекотки. В результате им удавалось частично обмануть этот механизм. Если создать совсем небольшую задержку между движением человека и моментом, когда он ощущает прикосновение, мозг уже не может точно предсказать результат. И тогда ощущение становится более похожим на настоящую щекотку. Это показывает, насколько важна не сила, с которой щекочут, а именно фактор неожиданности.

По сути, невозможность пощекотать себя - это пример того, как мозг постоянно фильтрует реальность. Он убирает предсказуемое, чтобы мы могли быстрее реагировать на новое и потенциально важное. И щекотка здесь - просто один из самых наглядных способов это почувствовать.

Как известно, учёные люди мозговитые и своеобразные. И это хорошо, ведь именно они делают нашу жизнь проще и интереснее. Если бы не они, мы до сих пор бы бегали с палками на мамонтов. Так вот, японские учёные смогли уместить «компьютер» в нить толщиной 50 микрометров. Для сравнения толщина человеческого волоса составляет 70 микрометров.

Конечно, речь идёт не о полноценном ПК, а о наборе транзисторов, резисторов, конденсаторов и диодов (никакой оперативной памяти, процессора и видеокарты). Авторы проекта утверждают, если всё это добро засунуть в нить длиной один метр, то можно добиться производительности, сравнимой с производительностью обычного компьютера. Проверить мы не можем, поэтому поверим им на слово. Причём эта штука может обрабатывать, как цифровые, так и аналоговые сигналы.

Если вы ловили себя на мысли, что собака как будто «читает» ваше настроение раньше, чем вы сами его осознали - у меня для вас хорошая новость. Это не показалось. Ученые из Университета Вены вместе с коллегами из Мексики и Венгрии провели эксперимент, который прямо доказывает: мозг собак умеет отличать искреннюю улыбку от страха, злости и грусти на чужих, совершенно незнакомых лицах. И механизм там оказался куда интереснее, чем просто «собака почувствовала настроение».

Исследователи заранее приучили собак спокойно лежать внутри работающего аппарата фМРТ, надев на них специальные защитные наушники - никакого стресса, полностью добровольное участие. Дальше животным показывали фотографии незнакомых мужчин и женщин с четырьмя базовыми типами мимики - радость, страх, злость и грусть.

Результаты оказались неожиданно четкими. Когда собака видела человеческую улыбку, в правом полушарии ее мозга происходил мощный всплеск активности - причем именно в хвостатом ядре. А это зона, которая напрямую отвечает за систему вознаграждения и обработку эмоций. Раньше считалось, что она реагирует у собак в основном на запах хозяина или на еду. Получается, улыбка незнакомого человека для собачьего мозга - это буквально приятное поощрение, сравнимое с лакомством.

Дальше - еще интереснее. Специально обученный компьютерный алгоритм смог в 70% случаев безошибочно определить по томограмме, на счастливое лицо смотрит собака или на грустное. А главное открытие - мозг животных различал между собой даже сложные негативные эмоции. Испуганное и злое лицо вызывали разные, уникальные паттерны активности. То есть собаки не просто фиксируют «хорошо/плохо», а действительно разделяют эмоции по типам, причем делают это автоматически, без привычного контекста, знакомого голоса или запаха хозяина.

Мое личное мнение - эта новость почему-то трогает больше, чем ожидаешь от строчки в научном журнале. Мы привыкли считать, что собаки «считывают» нас благодаря годам совместной жизни, привязанности, знанию наших привычек. А тут выясняется, что это заложено куда глубже - собачий мозг реагирует на человеческую радость как на награду, даже если перед ним фото совершенно постороннего человека. По-моему, это лишний повод лишний раз улыбнуться своей собаке просто так, без повода - для нее это, кажется, действительно что-то значит.

В 1970-м году в Мурманской области начали бурить сверхглубокую скважину - к 100-летию рождения Ленина новый уникальный проект. Надо сказать, что проект удался, хоть и длился 20 лет, но действительно побил все мировые рекорды - достиг глубины 12 262 метра, диаметр скважины в самом низу составлял 23 сантиметра.

Во время бурения ученые сильно изменили представление науки о составе земной коры, о процессах, происходящих в недрах, температуре и давлении. Можно упомянуть только один факт - на глубине более 9-ти километров живут бактерии в экстремальных условиях.

Примерный возраст Земли составляет четыре с половиной миллиарда лет, советским ученым впервые в мире удалось получить информацию о составе планеты, образовавшейся в период от 1,5 до 3 миллиардов лет. Извлечённая порода стала предметом изучения 2/3 истории формирования земного шара.

Сверхглубокая скважина стала источников слухов и мифов - говорили, что СССР ищет дорогу в ад, и даже, что однажды, в самом конце бурения из скважины вырвалось ужасное существо и с криком улетело вдаль. В то время интернета не было, но новость разнеслась по планете. Источник новости установили - это оказалась первоапрельская шутка одной финской газеты, но остановить ее распространение уже было нельзя.

Про Кольскую сверхглубокую было снято несколько фильмов и за рубежом и в нашей стране, где конечно так или иначе обыгрывались мифы о провале в чистилище. Реальные причины остановки работ на тринадцатом километре были тяжелые условия - высокие температуры и давление, а также прекращение финансирования в 1992 году - стране было не до скважин.

Здания Кольской сверхглубокой стоят и сейчас, но восстановить работы на глубине, скорее всег, не удастся, слишком большого финансирования они потребуют.
Фото из открытых источников

Наткнулся сегодня на новость, которая заставила меня надолго задуматься о масштабах происходящего вокруг нас. Оказывается, в глубокой шахте на территории Соединенных Штатов ученые могли поймать след одной из самых загадочных субстанций во Вселенной – темной материи.

Под землей, на глубине больше полутора километров, стоит огромный резервуар с жидким ксеноном. Такая глубина нужна не просто так – толща горной породы защищает чувствительный прибор от космических лучей, которые могли бы дать ложное срабатывание. И вот однажды детектор зафиксировал слабую вспышку света.

Специалисты предполагают, что причиной вспышки стало столкновение атома ксенона с гипотетической частицей, которую физики называют массивной слабовзаимодействующей частицей. Именно из таких частиц, по одной из версий, может состоять та самая невидимая материя, которая держит галактики вместе.

Меня зацепила мысль о том, насколько неуловима эта субстанция. Через каждого из нас каждую секунду проходят миллионы подобных частиц, но они практически никогда не взаимодействуют с обычным веществом. Мы буквально пронизаны насквозь чем-то, что невозможно увидеть или потрогать привычными способами.

Если разбираться глубже, окажется, что вся видимая нами Вселенная – это лишь малая часть общей картины. Звезды, планеты и люди составляют совсем небольшую долю от общей массы космоса. Основная часть приходится именно на темную материю, которая не излучает и не отражает свет. Гравитации от видимых объектов давно не хватает, чтобы объяснить, почему галактики вращаются именно так, а не иначе. Отсюда и родилась идея о существовании невидимого вещества, которое дополняет притяжение и держит космические структуры от распада.

Отдельно хочу отметить, насколько взвешенно ведут себя сами исследователи. Несмотря на потенциально революционное открытие, команда не спешит с громкими заявлениями. Взаимодействие зафиксировано лишь один раз, а для серьезных научных выводов этого явно недостаточно.

От себя скажу так: подобные исследования напоминают мне о том, как мало мы на самом деле знаем об устройстве мироздания. Мы привыкли считать, что современная наука объяснила почти все, но факт существования невидимой субстанции, составляющей большую часть Вселенной, показывает обратное. Мне нравится, что ученые не торопятся с выводами и продолжают методично проверять каждую находку. Именно такой подход, на мой взгляд, рано или поздно приведет к настоящему прорыву, а не к очередной поспешной сенсации, которая через пару лет окажется ошибкой.