Ancotir.science

«Как и любой другой белок в нашем организме, например, белок в клетках кожи или волос, которые умирают и обновляются, наши мышцы подвергаются синтезу и разрушению каждый день. Диета [потребление белка] и физические упражнения являются основными регуляторами белка, способствующими синтезу, а не разрушению», — рассказал Гамильтон Рошель, последний автор опубликованного исследования. Рошель — профессор в USP, занятый одновременно и в школе спорта и физического воспитания (EEEE), и в медицинской школе (FM) университета. Он также руководит Исследовательской группой по прикладной физиологии и питанию, управляемой EEEE-USP и FM-USP.

Источники белка в первую очередь характеризуются содержанием незаменимых аминокислот, особенно лейцина, который играет ключевую роль в анаболической стимуляции скелетных мышц. «В животном белке больше лейцина, чем в растительном. Лейцин незаменим для процессов передачи сигналов анаболического стимула. Считается, что растительная диета содержит меньше лейцина и вызывает меньшую анаболическую стимуляцию, влияя на способность веганов к увеличению мышечной массы», — сказал Рошель.

Исследование было новаторским с точки зрения использования клинического анализа влияния качества источника белка на адаптацию мышц у веганов по сравнению со всеядными людьми. Большинство исследований на эту тему сосредоточено на острой анаболической реакции мышц на потребление белка в лабораторных условиях, а не на мышечной массе как таковой. «Наши результаты показывают, что у взрослых веганов нет никаких проблем с набором мышечной массы при условии потребления достаточного количества белка. На самом деле, результат обеих диет в этом отношении был одинаковым», — сказал Рошель.

В целях эксперимента в обеих диетах количество белка было одинаковым за счёт дополнения рациона белковыми добавками. Чтобы достичь целевых показателей потребления белка, всеядным и веганам давали изолят белка молочной сыворотки или соевый белок в соответствии с индивидуальными диетическими потребностями.

«Из клинической практики мы знаем, что продукты животного происхождения содержат больше белка, чем растительные, — сказал Рошель. — Мясо, молоко и яйца содержат больше белка на грамм веса, чем рис и бобовые. Веганам необходимо съедать больше пищи для получения такого же количества белка. В некоторых случаях это может стать серьёзным вызовом».

Источник белка (смешанная или растительная диеты) не имел никакого значения при условии достаточного потребления белка. «Результат подтверждает другие данные из научной литературы, которые показывают, что веганская диета может быть полноценной, если она правильно рассчитана и спланирована, — рассказал Рошель. — Предыдущие исследования показывают, что она может быть полезнее, чем комбинированная. Но для этого необходимы соответствующие консультации по питанию и просвещение для тех, кто решил ограничиться только растительными источниками пищи».

Еще один момент, отмеченный Рошелем: все испытуемые были здоровыми молодыми людьми, но результаты могут отличаться для пожилых людей или имеющих проблемы со здоровьем. «Старение влечёт за собой анаболическую резистенстность, что означает неоптимальную анаболическую реакцию на стимулы, предоставленные диетой и физическими упражнениями, по сравнению с молодыми людьми. Оптимальная реакция возможна у пожилых людей только в случае, если потребление белка у них выше, чем у среднего здорового молодого человека. Поэтому мы должны быть осторожны в обобщении наших результатов на всех людей».

***

Результаты исследования опубликованы в статье «High-Protein Plant-Based Diet Versus a Protein-Matched Omnivorous Diet to Support Resistance Training Adaptations: A Comparison Between Habitual Vegans and Omnivores» в журнале Sports Medicine DOI: 10.1007/s40279-021-01434-9.

Источник — «Vegan and omnivorous diets promote equivalent muscle mass gain, study shows».

Исследование, проведённое учёными из Центра регенеративной медицины и исследований стволовых клеток, основанного Илаем и Эдит Броуд, в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и опубликованное в журнале Cell Stem Cell, поможет исследователям лучше понять риски осложнений инфекции COVID-19 для курильщиков, а также могут послужить основной для новых стратегий лечения, помогающих снизить шансы возникновения этих осложнений.

Курение сигарет является одной из самых распространённых причин заболеваний лёгких, включая рак лёгких и хроническую обструктивную болезнь лёгких. Бо́льшая часть демографических исследований пациентов с COVID-19 показали, что у курильщиков более высокий риск получить тяжёлые осложнения при инфекции и умереть. Однако причины этого явления раньше не были ясны.

Чтобы помочь понять, как курение на клеточном и молекулярном уровне влияет на инфекцию, вызванную штаммом SARS-CoV-2, доктор Бриджит Гомпертс совместно с Вайтилингараджей Арумугасвами, доцентом молекулярной и медицинской фармакологии, а также с Кетрин Плат, профессором биохими, воссоздали процесс, проходящий в момент, когда дыхательные пути курильщика инфицируются SARS-CoV-2.

Команда использовала платформу, известную как культуру интерфейса воздух-жидкость, которая выращивается из стволовых клеток человека и в точности воспроизводит то, как функционируют дыхательные пути. Они являются переносчиком воздуха изо рта и носа в лёгкие, а также первой линией защиты организма от патогенов, таких как вирусы, бактерии, а также табачный дым.

«Наша модель воспроизводит верхнюю часть дыхательных путей, в которые в первую очередь попадает вирус, — сказала Гомпертс, профессор пульмонологии и член комплексного онкологического центра UCLA Jonsson. — Эта та часть, которая производит слизь для отлова вирусов, бактерий и токсинов. Она содержит клетки с пальциевидными отростками, которые выводят эту слизь наружу».

Используемые в исследовании культуры интерфейса воздух-жидкость были выращены из стволовых клеток дыхательных путей, взятых у пяти молодых, здоровых и не курящих доноров. Чтобы воспроизвести эффект курения, исследователи подвергали эти ткани воздействию сигаретного дыма по три минуты ежедневно на протяжении пяти дней.

Далее группа учёных инфицировала культуры, которые подверглись воздействию сигаретного дыма, наравне с культурами, которые не были подвержены таковому, живым штаммом вируса SARS-CoV-2, и сопоставили эти группы. В моделях, подвергавшихся воздействию сигаретного дыма, было в два или даже три раза больше инфицированных клеток.

Кроме этого, исследователи определили, что курение усугубляет течение инфекции COVID-19, блокируя активность белков-мессенджеров иммунной системы — интерферонов. Интерфероны играют критическую роль в иммунном ответе организма, заставляя заражённые клетки вырабатывать белки для атаки вируса, вызывая дополнительную поддержку от иммунной системы и предупреждая не заражённые клетки об опасности. Табакокурение снижает интерферонный ответ в дыхательных путях.

«Если представить, что дыхательные пути — это высокие стены, защищающие замок, то табакокурение делает дыры в этих стенах, — сказала Гомпертс. — Курение снижает естественную защиту организма и позволяет вирусу проникнуть внутрь».

***

Обращаем внимание на то, что перевод материала мы сделали в ноябре прошлого года. Исследование и источник также были опубликованы в ноябре. Мы перенесли его сюда из других источников. Насколько нам известно, материал всё ещё актуален.

Молекулярные модели на основе рентгеновских данных показывают антитела, связанные с нуклеокапсидным белком SARS-CoV-2 (розовый). Учёные заявляют, что линейное расположение (справа) определяется лучше, чем “сендвич” (слева). Фото: Berkeley Lab

Существующий «золотой стандарт» тестов на COVID-19 — это ПЦР для определения присутствия РНК SARS-CoV-2, а не вирусного белка. Они довольно точны, с ложноотрицательными показателями в диапазоне менее 5 % в зависимости от места взятия пробы, типа образца и стадии инфекции. Однако ПЦР тесты должны быть отправлены для анализа в аккредитованную лабораторию.

Комментарий от редакции: ПЦР часто бывает ложноположительным. Здесь речь идёт только про ложноотрицательные тесты.

Быстрые тесты на антигены используют антитела для обнаружения специфических частей самой вирусной частицы.

Такие тесты имеют низкую частоту ложноположительных результатов, но высокую ложноотрицательных, поэтому они не могут заменить ПЦР-диагностику. Если бы на рынок был выведен более точный тест, он стал бы полезным инструментом для первоначального скрининга, аналогично тестам на беременность. В случае положительного результата человеку необходимо будет принять соответствующие меры предосторожности (изоляция и другие меры по предотвращению распространения инфекции) и подтвердить диагноз, сдав анализ официально в медицинском учреждении.

«По мере продвижения к нормализации и восстановлению экономики по всему миру сохраняется спрос на быстрые и недорогие тесты, которые можно проводить самостоятельно без необходимости обращения к специалистам, — сказал Хаммел, биофизик из Лаборатории Беркли. — Существующие сейчас ПЦР тесты на COVID-19 дорогие. В США их стоимость составляет около $ 100. В среднем американские лаборатории проводят около миллиона таких тестов в день. Точный быстрый тест на антиген может стоить $ 1 и значительно сократить время ожидания результата».

Комментарий от редакции: В оригинале нет ссылки на источник данных о количестве тестов и их стоимости. Скорее всего, это очень примерные значения.

Для изучения около 20 взаимодействий антитело—антиген Хаммел, Ходж и их коллеги использовали малоугловое рентгеновское рассеяние (SAXS), выполненное на источнике синхротронного излучения лаборатории Беркли (ALS). Полученные данные показали, что определенная пара моноклональных антител стабильно и плотно связывается с белком нуклеокапсида, отчасти из-за жёсткости антител. Все антитела различаются по степени жёсткости в зависимости от аминокислотной последовательности их «рук», которые являются частью Y-образных молекул и связываются с антигенами. «Комбинация двух жёстких антител усиливает сетевое взаимодействие — процесс, при котором несколько связанных в разных местах с одним и тем же антигеном антител образуют более крупные сгустки или сети», — объяснил Ходж, постокторский исследователь и первый автор исследования.

Сетизация антител и высокая стабильность связывания повышают чувствительность иммунохроматографического анализа. Исследователи давно предполагают, что гибкость антител играет роль в обоих свойствах. Но изучение физической динамики пар антитело-антиген для поиска наиболее эффективных антител очень сложно при использовании традиционных методов визуализации, которые требуют стабилизации или кристаллизации молекул. Разработанный Хаммелом и его коллегами метод SAXS позволяет ученым исследовать антитела и антигены в их естественном состоянии, то есть при свободном движении в жидкости.

«Мы показали, что можем быстро определить новые пары антитело-антиген, что дает возможность разработать более чувствительный анализ, — сказал Хаммел. — Метод можно применить к сотням антител за короткий промежуток времени, чтобы определить наиболее подходящие антитела для достижения пока ещё не достижимой чувствительности диагностики на основе антител, которые являются ключевыми для ранней диагностики SARS-CoV-2, а также других патогенов».

В настоящее время команда изучает способы дальнейшего повышения чувствительности тестов.

Перевод подготовили: Антон Меньшенин, Максим Коневзеров, Екатерина Хананова.

Источник и исследование.

Некоторые водные организмы развили уникальный механизм дыхания через кишечник для выживания в условиях пониженного содержания кислорода. Например, морской огурец, рыбки из семейства вьюновых и некоторые сомы используют свой кишечник для дыхания. Вопрос о наличии этой способности у млекопитающих оставался спорным.

В новом исследовании Такебе со своими коллегами приводит доказательства наличия способности дышать кишечником у крыс, мышей и свиней. Они разработали систему вентиляции кишечного газа для введения кислорода через прямую кишку мышей. Без указанной системы мыши без доступа к кислороду умирали через 11 минут. С изобретённым устройством до сердца доставлялось больше кислорода, и 75% мышей жили до 50 минут в условиях экстремально низких показателей кислорода.

Поскольку изобретённая система вентиляции предполагает истирание слизистой кишечника, её клиническое использование маловероятно, особенно у тяжелобольных пациентов. Поэтому исследователи разработали альтернативу в виде жидкости с использованием оксигенированных перфторохимических веществ. Эти химические вещества уже доказали свою безопасность и биологическую совместимость по отношению к людям.

Система жидкостной вентиляции кишечника поддерживала грызунов и свиней, находящихся в нелетальных условиях ограничения кислорода. Мыши с жидкостной вентиляцией дольше гуляли по камерам с десятипроцентным содержанием кислорода, чем мыши без новой системы. Похожие результаты наблюдались у свиней. Жидкостная вентиляция восстановила цвет и температуру кожи и повысила уровень кислорода в их крови без видимых побочных эффектов. Стратегия оказалась эффективной в обеспечении организма кислородом, который достигает кровообращения и облегчает симптомы дыхательной недостаточности в двух модельных системах млекопитающих.

При поддержке Японского агентства медицинских исследований и разработок по борьбе с COVID-19 исследователи планируют расширить свои доклинические исследования и предпринять шаги для ускорения пути к переводу в клиническое использование.

«Пандемия SARS-CoV-2 увеличивает клиническую потребность в аппаратах искусственной вентиляции лёгких и искусственных лёгких, что приводит к критической нехватке доступных устройств и ставит под угрозу жизнь пациентов во всем мире, — сказал Такебе. — Уровня артериальной оксигенации, обеспечиваемого нашей системой вентиляции, при масштабировании для применения на людях может быть достаточно для лечения пациентов с тяжёлой дыхательной недостаточностью, обеспечивая жизненно необходимую оксигенацию».

Исследование и источник.

Перевод подготовили: Екатерина Хананова, Елена Королёва и Антон Меньшенин.