Изученные рецепторы могут быть полезны сразу в двух областях: при создании новых контрацептивов и при изучении мужского бесплодия (иллюстрация Carin Cain).
Каждый человек из курса биологии помнит, в чём заключается процесс человеческого оплодотворения. Простыми словами, сперматозоид встречается с яйцеклеткой, и вместе они образуют одноклеточную зиготу – зародыш. Он начинает делиться, растёт и в итоге развивается в плод.
Это известно давно, однако до сих пор учёные разбираются в тонкостях этого «чудесного» процесса зарождения жизни. (Знали ли вы, что встреча половых клеток сопровождается «салютом»). Так, они до конца не понимали, благодаря чему сперматозоиды могут проникать и оплодотворять человеческую яйцеклетку.
Биологи из Калифорнийского университета в Беркли недавно обнаружили рецепторы, которые располагаются в хвосте сперматозоида. Они активируются, как только сперматозоид приближается к яйцеклетке.
Обнаружение этих «помощников», по мнению специалистов, объясняет ещё один возможный тип мужского бесплодия. Кроме того, открытие может служить и совершенно другой, прямо противоположной цели: помочь учёным создать универсальный вид контрацепции, подходящий как для мужчин, так и для женщин.
Новое исследование показывает, что яйцеклетки производят женский половой гормон прогестерон. Он даёт «толчок» сперматозоиду, которому нужно сделать последний, мощный рывок, чтобы оплодотворить яйцеклетку.
Поясним: когда сперматозоид приближается к яйцеклетке, прогестерон активизирует тысячи белковых рецепторов ABHD2, располагающихся в хвосте сперматозоида. В итоге запускается каскад реакций, мужская половая клетка набирает скорость, так как хвост начинает быстро извиваться подобно пропеллеру, что и ускоряет движение.
Всё это помогает сперматозоиду, в конечном счёте, проникнуть сквозь защитную оболочку яйцеклетки и оплодотворить её, отмечают исследователи в своей работе.
«Переключатель», который даёт толчок движению сперматозоида, — это и есть белковые рецепторы, отзывающиеся на прогестерон, который производится яйцеклеткой.
Однако если рецепторы не реагируют на прогестерон, это говорит о серьёзных проблемах. «Если рецептор не распознаёт прогестерон, то возникает бесплодие», — говорит автор научной работы Мелисса Миллер (Melissa Miller).
Исследователи отмечают, что мало кто сегодня изучает, как яйцеклетки и сперматозоиды взаимодействуют друг с другом при встрече. Но специалисты Университета Беркли, Полина Лишко (Polina Lishko) и Юрий Киричок (Yuriy Kirichok), разработали особую методику. Она позволила «прикрепить электроды к концам хвоста сперматозоидов и записать их реакцию на гормоны», и таким образом, выяснить, что и как регулирует поведение сперматозоидов.
По мнению учёных, этот недавно открытый рецептор также можно будет использовать для разработки нового метода контрацепции. Эксперты говорят, что можно создать препарат, который «выключает» рецепторы сперматозоида. Это может быть эффективной формой контроля рождаемости, которая может быть использована и мужчиной, и женщиной.
«Мы можем разработать унисекс-контрацепцию», — говорит Миллер.
Предыдущие усилия по созданию противозачаточных средств для мужчин сосредотачивались на уровнях тестостерона. Но на этот раз биологи фокусируются на создании препарата, который может быть использован обоими полами.
Также можно разработать препарат, который сможет «включить» рецепторы, не отвечающие должны образом на гормон.
Это просто замечательно, когда практически каждую неделю исследователям графена удаётся найти новые сферы применения для этого удивительного материала. Графен представляет собой двумерную кристаллическую решётку с ячейками гексагональной формы, образованную атомами углерода. Как выяснили сотрудники Университета Иллинойса, графен достаточно неплохо продемонстрировал себя в области обнаружения раковых клеток, что делает его важной составляющей будущих инструментов для диагностики этого смертельного заболевания.
Учёные взяли клетки мозга лабораторной мыши, а затем поместили их на лист графена. Оказалось, что графен ведёт себя иначе, если на нём оказывается раковая клетка. Он словно выделяет её из всех остальных, что позволяет учёным сразу же заметить её на фоне остальных клеток. Связан этот феномен с тем, что графен обладает удивительной электрической проводимостью. При контакте с гиперактивной раковой клеткой, электрическое поле, окружающее её, отталкивает электроны в долевом облаке графена. Это меняет энергию колебаний атомов углерода, а разницу эту можно заметить и выявить ту самую раковую клетку.
«Система, основанная на графене, позволяет нам определить активность клеток, тем самым мы можем отделить клетки нормальные от клеток раковой опухоли. Всё это происходит потому, что раковая клетка очень гиперактивна и обладает совершенно другой биохимией. Основываясь на данных об активности клеток, мы можем их легко дифференцировать. Это просто невероятно чувствительный механизм», — объясняет профессор химии в Университете Иллинойса Викас Берри.
Применение данной технологии вполне очевидно. Графен может стать важным элементом будущих диагностических приборов, которые будут помогать медикам выявлять серьёзные заболевания задолго до того, как они начнут беспокоить пациента. В данный момент исследователи планируют выйти за рамки экспериментов над мышами и опробовать свою методику на образцах тканей, взятых у людей.
Вещество из перца чили, которое делает его незабываемо пикантным, может спасти четверть миллиарда людей от хронических болей без привыкания.
В мире насчитывается около четверти миллиарда людей, которые вынуждены жить с хронической болью различной степени. В тяжёлых случаях медики обычно прибегают к хирургическому вмешательству. Но чаще стремление победить хроническую боль толкает людей к использованию опиоидов – веществ, которые по сути своей являются наркотиками, вызывающими привыкание.
Например, в США в настоящее время во всю процветает опиоидная эпидемия, одной из главных причин которой является именно хроническая боль. Ежедневно врачами выписывается около 650 тысяч рецептов на опасные препараты. Государство всеми возможными способами пытается ограничить использование этих лекарств, что приводит к тому, что необходимые для многих препараты становятся просто недоступными. Это толкает людей в пучину отчаяния и заставляет прибегать к настоящим наркотикам. Статистика неумолима: ежедневно 580 человек начинают принимать на этой почве героин и 78 умирают от передозировки.
Многие из этих «наркоманов» – обычные люди, которые просто хотели нормального качества жизни и не смогли справиться с приобретённой зависимостью (часто приобретается незаметно для самого пациента).
Американская компания Centrexion Therapeutics, базирующаяся в Бостоне, занимается разработкой новых безопасных методов лечения хронической боли от умеренной до тяжёлой степени. Их цель – заполнить пробелы в существующем лечебном подходе и вывести из него лекарства, вызывающие привыкание, чтобы повысить его эффективность.
И вот тут-то на сцене появляется всем известный перец чили. В основе последнего препарата компании, который получил рабочее название CNTX-4975, лежит обезболивающее вещество капсаицин, которое содержится в большом количестве в пикантном овоще и обеспечивает его запоминающийся вкус. CNTX-4975 — это инъекционная версия синтетического капсаицина.
В официальном пресс-релизе компания сообщает об успешных испытаниях препарата для лечения невромы Мортона. Она представляет собой патологическое утолщение общепальцевого нерва стопы, вызывающее болевые ощущения между третьим и четвертым пальцем. Ещё одно заболевание, от болей при котором может спасать новый препарат, — остеоартроз.
Оба заболевания — это хронические состояния, для которых не существует никаких эффективных нехирургических методов лечения. Но даже в случае хирургического вмешательства в большинстве случаев пациентам приходится принимать опиоидные препараты для того, чтобы заглушить послеоперационную боль.
На данный момент новый препарат проходит вторую стадию клинических испытаний на пациентах, страдающих остеоартрозом коленного сустава и демонстрирует довольно высокую эффективность.
«Наши испытания показывают, что CNTX-4975 имеет потенциал, чтобы лечь в основу ненаркотических и нехирургических методов лечения боли при остеоартрозе, что в конце концов позволит пациентам вернуться к привычной деятельности, например, такой как ходьба вверх по лестнице», — рассказывает Рэндалл Стивенс (Randall Stevens), главный врач компании Centrexion Therapeutics.
Новый препарат может стать спасением не только для людей, страдающих от хронических болей, но и для животных, которые также им подвержены. Остеоартроз коленного сустава довольно часто встречается, например, среди собак.
Знаете ли вы, что аспирину, который вы наверняка применяли в своей жизни хоть раз, в следующем году исполнится 120 лет?
Впрочем, это только официальный возраст современного препарата, но его история значительно длиннее.
Из исторических источников известно, что еще примерно в 400 году до нашей эры кору ивы, содержащую салициловую кислоту, действующее вещество аспирина, использовал Гиппократ в качестве болеутоляющего и жаропонижающего средства.
В 1838 году итальянский химик Рафаэль Пириа впервые получил салициловую кислоту, а в 1853 году француз Шарль Фредерик Жерар смог ее синтезировать.
В 1859 году профессор химии Герман Кольбе из Марбургского университета раскрыл химическую структуру салициловой кислоты, что позволило открыть первую фабрику по ее производству в Дрездене в 1874 году. Однако все существующие на то время терапевтические средства из коры ивы обладали очень серьезным побочным эффектом – они вызывали сильную боль в животе и тошноту.
10 августа 1897 года молодой немецкий ученый доктор Феликс Хоффман синтезировал в лаборатории фармакологической компании Байер ацетилсалициловую кислоту в ее чистой и стабильной форме. С тех пор началось победное шествие аспирина по планете, и сегодня это один из трех самых продаваемых в мире лекарственных препаратов.
Еще несколько интересных исторических фактов
Автомобильная реклама аспирина Байер.
В 1899 году фирма Байер зарегистрировала торговую марку «Аспирин» и запустила на рынок продукт в форме порошка, который аптекари отпускали покупателям по весу, насыпая его в маленькие бумажные пакетики. Однако уже через год производитель начинает поставлять на рынок аспирин в таблетках, и он становится одним из первых лекарств, выпускаемых в размере разовой дозы.
Проходит 16 лет – аспирин становится безрецептурным препаратом и бестселлером среди медикаментов в США. В 1950 году его вносят в Книгу рекордов Гиннесса как самое продаваемое в мире болеутоляющее средство, а в 1969 году аспирин летит на Луну в составе бортовой аптечки космического корабля Аполлон-11.
Новая страница в истории препарата открывается в 1977 году, когда ученые установили, что профилактический прием ацетилсалициловой кислоты помогает предрасположенными к ишемическому инсульту пациентам предотвратить его. С этого момента аспирин становится важным инструментом в превенции сердечно-сосудистых заболеваний.
Но и это еще не все. В наши дни ученые серьезно исследуют возможности аспирина в предотвращении рака. Подробнее об этом – чуть ниже, а сейчас давайте попристальнее рассмотрим сам препарат, его действие на организм, показания, противопоказания и побочные эффекты, – все то, что нужно знать о любом лекарстве перед его приемом.
Терапия, показания и противопоказания
Ацетилсалициловая кислота (аспирин) представляет собой салициловый эфир уксусной кислоты и является лекарственным средством, оказывающим анальгезирующее (обезболивающее), жаропонижающее, противовоспалительное и антиагрегантное (противотромбозное) действие. Она не только является самостоятельным препаратом, но и в сочетании с другими веществами входит в состав других лекарств, например, Цитрамона (анальгетик) и Кардиомагнила (сердечное средство).
Аспирин относится к группе нестероидных (то есть не гормональных) противовоспалительных препаратов (НПВП), в которую входят также такие популярные лекарства, как парацетамол (ацетаминофен), ибупрофен, диклофенак.
Аспирин применяют по следующим показаниям:
— как анальгетик при слабой и средней боли;
— при средней и сильной боли в комбинации с другими анальгетиками;
— при ревматической лихорадке;
— при ревматическом артрите;
— при других заболеваниях суставов;
— как антиагрегантное средство для предотвращения агрегации тромбоцитов и образования тромбов с целью снизить риск ишемических атак и приступов стенокардии;
— для предотвращения инфаркта у пациентов с сердечно-сосудистыми болезнями;
— в лечении перикардита;
— в лечении болезни коронарных артерий.
В низких дозах аспирин прописывают пациентам, перенесшим некоторые операции на сердце, инфаркт, инсульт или другие острые состояния. Профилактический прием низких доз врач может прописать заядлому курильщику, пациенту, более 10 лет страдающему от диабета, при ретинопатии, при высоких показателях холестерина в крови, при гипертонии в сочетании с препаратами для понижения давления.
Аспирин противопоказан:
— если у пациента язва желудка;
— при гемофилии и других заболеваниях, вызывающих склонность к кровотечению;
— при аллергии на ацетилсалициловую кислоту;
— при известной аллергии на другие НПВП (например, на ибупрофен);
— детям до 16 лет.
С осторожностьюаспирин следует принимать:
— пациентам с астмой;
— пациентам с неконтролируемой гипертензией;
— при заболеваниях печени;
— если пациент в прошлом перенес язву желудка;
— при заболеваниях почек.
Если вы постоянно принимаете какой-либо препарат, то перед приемом аспирина необходимо посоветоваться с врачом, так как существуют нежелательные сочетания лекарств.
Одним из редких побочных явлений приема аспирина является желудочное кровотечение. Риск его увеличивается, если принимать его совместно с другими препаратами из группы НПВП (диклофенак, ибупрофен, индометацин, напроксен). По этой же причине аспирин не рекомендуют сочетать с антидепрессантами из группы ингибиторов вторичного захвата серотонина (циталопрам, флуоксетин, сертралин и другие), а также с анткоагулянтом варфарином. Не сочетается ацетилсалициловая кислота с метотрексатом, применяемым для лечения рака и ряда автоиммунных заболеваний.
Ацетилсалициловую кислоту не следует принимать детям до 16 лет. В сочетании с инфекционным заболеванием аспирин может спровоцировать синдром Рейе.
Синдром Рейе – редкое, но очень опасное, часто угрожающее жизни острое состояние, возникающее у детей и подростков на фоне лечения лихорадки вирусного происхождения (грипп, корь, ветряная оспа) препаратами, содержащими ацетилсалициловую кислоту, и характеризующееся быстро прогрессирующей энцефалопатией и развитием жировой инфильтрации печени. Прогноз зависит от тяжести изменений функций головного мозга и скорости их прогрессирования. Дети, которые преодолевают острую фазу болезни, обычно выздоравливают полностью. Если возникали судороги, позже могут появляться некоторые признаки повреждения мозга, например, задержка умственного развития, судорожные расстройства, подергивания мышц или повреждение периферических нервов. Смертельный исход у детей при синдроме Рея составляет 20-30%. Поэтому детям рекомендуется при головной боли и температуре, которые могут быть симптомами гриппа или ветрянки, давать парацетамол либо ибупрофен, но не аспирин.
Лекарство против рака?
Профессор Джек Кузик, Институт Превентивной Медицины, Лондон.
В августе 2014 года в журнале «Анналы онкологии» (Annals of Oncology), была опубликована работа группы британских и американских ученых под руководством профессора Джека Кузика, руководителя Центра превенции рака при Лондонском университете имени королевы Марии. Это обзор исследований роли ацетилсалициловой кислоты в профилактике онкологических заболеваний.
Команда Кузика пришла к выводу, что принимая аспирин в низких дозах – порядка 75 мг в день – на протяжении 10 лет, человек в возрасте 50-65 лет может снизить риск заболеть раком кишечника на 35%, а риск смерти от него – на 40%. Этот же режим приема препарата снизит риск эзофагального рака и рака желудка на 30%, а смертность от него – на 35-50%.
Меньший, но выраженный эффект прием аспирина оказывает на самые распространенные виды рака: сокращает заболеваемость от рака легких на 5%, смертность от него – на 15%, рак простаты сокращается на 10%, смертность от него – на 15%, рак молочной железы – на 10% при сокращении смертности на 5%.
Есть две гипотезы, объясняющие, почему аспирин имеет антиканцерогенный эффект. Первая заключается в том, что, снижая воспаление в организме, аспирин замедляет процесс деления клеток и, соответственно риск мутаций здоровых клеток в раковые.
Второе возможное объяснение основано на способности аспирина разжижать кровь, делая тромбоциты менее липкими, а значит раковые клетки, прикрепляющиеся к тромбоцитам и таким образом путешествующие по всему организму, лишаются транспорта.
Профессор Кузик уже сейчас готов рекомендовать профилактический прием аспирина людям соответствующего возраста, предупреждая однако об одной проблеме. Врачи пока не имеют тщательно разработанных тестов для определения пациентов, у которых регулярный и длительный прием аспирина может вызвать желудочное кровотечение.
Пока что найдены два показателя. Пациенты, в желудке которых живут бактерии Helicobacter pylori, способные вызвать язвенное поражение, имеют высокий шанс такого осложнения. Повышается риск желудочного кровотечения и с возрастом, поэтому после 65 регулярный прием аспирина не рекомендуется.
Точный регламент приема аспирина с целью профилактики рака пока не разработан, но весьма вероятно, что в скором времени хорошо знакомый, доступный и дешевый препарат начнет вносить свой вклад в борьбу с распространенностью этого тяжелого заболевания.
Исследователи из Мельбурнского университета разработали препарат, который исключит проведение операции и прием антибиотиков при хроническом заболевании десен.
Группа ученых из Мельбурнского университета совместно с австралийской биотерапевтической компанией CSL работали над созданием вакцины против хронического периодонтита на протяжении последних 15 лет. Препарат, созданный исследователями, уже успешно прошел тестирование в лаборатории, а первые клинические испытания могут начаться в 2018 году, сообщает Science Daily.
Периодонтит, или хроническое заболевание десен, при котором разрушается десенная ткань, проявляется в среднем у одного из трех человек старше 65 лет. Развитие периодонтита часто связывают с диабетом, сердечной недостаточностью, ревматоидным артритом, а также некоторыми видами раковых заболеваний, и до настоящего момента его лечили, в основном, профессиональной чисткой, иногда включающей в себя оперативное вмешательство и прием антибиотиков.
Такой способ лечения достаточно эффективен, однако во многих случаях у пациентов наблюдались повторные проявления болезни. Новая вакцина, разработанная австралийскими учеными, нацелена на энзимы, вырабатываемые болезнетворной бактерией, и помогает иммунной системе человека, страдающего периодонтитом, полностью нейтрализовать разрушающие ткань токсины.
Помимо новых медицинских препаратов, в стоматологии в последнее время все чаще применяются различные технологические новинки — например, умное устройство Mint способно определить здоровье десен по запаху изо рта. Кроме того, на развитие стоматологии в будущем могут серьезно повлиять технологии виртуальной реальности, 3D-печать, а также CRISPR.
Цель медиков – ферменты бактерий из рода порфиромонад. Инициируя иммунный ответ организма на эти вещества, учёные могут побороться с токсинами, выделяемыми этими микроорганизмами. Кадр из к/ф «Иван Васильевич меняет профессию» / via YouTube.
Команда из Мельбурнского университета представила первую стоматологическую вакцину, которая способна уменьшить (а в некоторых случаях и устранить полностью) потребность в антибиотиках и хирургических вмешательствах, когда речь идёт о болезнях зубов и дёсен.
Работа австралийских исследователей совместно с одной из крупнейших фармацевтических компаний CSL Limited заняла 15 лет. Её итогом стала вакцина против хронического периодонтита. Это воспаление периодонта – костной ткани у корня зуба (не следует путать периодонтит с пародонтитом).
Воспалительный процесс разрушает околокорневые ткани дёсен и корневую оболочку зубов и сопровождается выделением гноя и кровотечениями, а также сильными болями. Также ухудшается общее состояние организма, повышается температура, снижается иммунитет. В итоге периодонтит может привести к потере не одного зуба.
Это заболевание характерно для людей всех возрастных групп. По статистике в Австралии от периодонтита страдает каждый третий взрослый и более 50% населения в возрасте старше 65 лет. Считается, что есть связь между этой болезнью полости рта и другими — сахарным диабетом, сердечно-сосудистыми заболеваниями, ревматоидным артритом, деменцией и даже некоторыми видами рака.
Медики поставили себе задачу: при помощи вакцины воздействовать на ферменты, вырабатываемые бактериями из рода порфиромонад (Porphyromonas gingivalis), таким образом, чтобы вызвать иммунный ответ. Эти микроорганизмы изменяют соотношение собратьев в зубном налёте, провоцируя воспаление, и если организм выработает в ходе иммунного ответа антитела, нейтрализующие патогенные токсины, воспалительный процесс будет остановлен.
Испытания нового препарата на мышах, проведённые в Австралии и США, дали положительный результат: организм грызунов после введения вакцины начинал вырабатывать иммунный ответ и бороться с бактериями.
По словам специалистов, сегодняшние методы лечения хронического периодонтита (антибиотики либо хирургическое вмешательство) хоть и действенны, но в некоторых случаях не убивают полностью все бактерии. Микроорганизмы со временем восстанавливают свою численность в зубном налёте и продолжают разрушать ткани, болезнь начинается с новой силой.
Авторы работы возлагают большие надежды на то, что их вакцина поможет миллионам людей. Вполне вероятно, что на основе этой разработки будут созданы препараты от других заболеваний, действующие по тому же принципу.
Предполагается, что клинические испытания на пациентах с хроническим периодонтитом стартуют уже в 2018 году.
Научная статья, подробно описывающая разработку, опубликована в журнале NPJ Vaccines.
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
