Последние новости
Главная / Медицина / Может ли человек отрастить конечность заново?

Может ли человек отрастить конечность заново?

Если ампутировать конечность саламандре – она вырастит новую на том же месте. У человека регенерация значительно слабее, и пока ученые не нашли способа восстанавливать утраченные руки и ноги. Существует масса сложностей, которые науке пока не удалось разрешить, и некоторые причины отсутствия такой регенерации могут быть до сих пор покрыты тайной.

Дэвид Гардинер (David Gardiner) из Калифорнийского университета (University of California, Irvine), что регенерация у человека работает очень хорошо. Восстанавливаются кожа и печень, срастаются кости, могут отрасти даже кончики пальцев, если клетки под ногтями остаются активными. Однако конечности являются более комплексными структурами, и в настоящее время их регенерация – так, как это происходит у саламандр – невозможна. Для того, чтобы выросла, например, рука взамен ампутированной, необходимо регенерировать костную и мышечную ткань, кожу, кровеносные сосуды, нервы и так далее. Стволовые клетки, которые есть у взрослых, для этого недостаточно активны.

Сам процесс восстановления у человека отличен от регенерации саламандр. Стефан Рой (Stéphane Roy) из Университета Монреаля (University of Montreal) рассказал, что человеческая регенерация носит скорее компенсаторный характер – например, печень просто разрастается в размерах, чтобы восполнить недостаток, но, если вся печень будет утрачена – регенерация будет невозможна. В случае кожи восстанавливается только верхний слой эпидермиса, который и так постоянно обновляется (основной компонент домашней пыли – частицы кожи).

Вся система органов человека развивается в фетальном периоде, и этим руководит генетическая программа. Однако геном саламандры и человека различается не так уж сильно даже с учетом того, что у этих двух видов «дороги разошлись» еще 360 миллионов лет назад. Специальных генов, которые отвечали бы за регенерацию, по словам Дэвида Гардинера, у людей нет. Возможно, дело в протекающих в организме процессах, одна из стадий которых работает у саламандр, а у людей – нет. Чтобы выросла новая рука или нога, клетки должны знать, где им следует находиться, и строить правильные структуры в нужных местах – иначе сустав может оказаться на месте ногтя. У саламандр есть гены, которых нет у человека, может быть, именно они отвечают за регенерацию или по крайней мере контролируют ее. Что произошло, почему эволюция отфильтровала эти гены у людей – неизвестно.

Возможно, по пути решения этой загадки продвинулся Джеймс Годвин (James Godwin) из Университета Монаша (Monash University). Он обнаружил, что у саламандр образование рубцов на месте травм предотвращают макрофаги, клетки иммунной системы. Если у особи в организме концентрация макрофагов была понижена – вместо новой конечности взамен ампутированной формировался шрам. Еще одна возможная причина – это способность «оставаться молодыми». Например, у аксолотлей даже во взрослом возрасте сохраняется такой признак, как жабры. Дети регенерируют лучше, чем взрослые, и исследователи из Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School) нашли ген Lin28a, который может за это отвечать. Он активен у незрелых особей и пассивен у зрелых, и может играть определенную роль в восстановлении – так, молодые мыши в возрасте до пяти недель были способны отращивать уши взамен поврежденных, а после этого возраста – уже нет, даже если экспрессию гена стимулировали.

В чем именно проблема человека, почему он не может получить новую конечность взамен утраченной, точной информации так и нет. Ученые говорят, что, возможно, дело в иммунной системе или каких-либо факторах роста, а может быть, и в комбинации всего этого.

Смотрите также

Роботы-лейкоциты, способные двигаться против кровотока, будут бороться с различными заболеваниями изнутри тела человека

Роботы-лейкоциты, способные двигаться против кровотока, будут бороться с различными заболеваниями изнутри тела человека

Одним из самых перспективных направлений микро- и нано-робототехники является целевая доставка лекарственных препаратов, осуществляемая при помощи крошечных роботов, двигающихся в теле человека по кровеносным сосудам. Самой последней разработкой в этом направлении являются микророботы-лейкоциты, созданные исследователями из института Макса Планка, Германия. И главным отличием новых микророботов от всех, что были созданы ранее, является то, что новые роботы, которые являются «технологическим воплощением» лейкоцитов, способны передвигаться в направлении, противоположном направлению кровотока в кровеносных сосудах.

Основой новых микророботов являются стеклянные микрочастицы, диаметром около 8 микрометров. Одна половина частицы покрыта тонкой пленкой никеля, поверх которой нанесен защитный слой из золота, а на вторую половину частицы наносится слой лекарственного препарата, полезного груза микроробота. Во время первых испытания полезный груз робота состоял из молекул противоракового препарата и специальных белков, способных находить и притягиваться к злокачественным клеткам.

Вместо того, чтобы плавать в кровяной плазме, как это делают другие микророботы, новые роботы движутся вдоль стенок сосудов, подобно лейкоцитам. А направлением этого движения можно управлять при помощи внешнего магнитного поля, которое притягивает никель, и заставляет робота двигаться в нужном направлении.

Роботы-лейкоциты, способные двигаться против кровотока, будут бороться с различными заболеваниями изнутри тела человека

Исследователи выяснили при помощи экспериментов с искусственными кровеносными сосудами, что даже не очень сильное магнитное поле, которое совершенно безопасно для организма человека, заставляет роботов двигаться в направлении, противоположном направлению течения крови. А когда магнитное поле деактивируется, роботы движутся вместе с кровью. Чередование моментов включения и отключения магнитного поля позволяет ученым контролировать движение роботов с высокой точностью и направлять их в заданное место в теле человека.

Во время испытаний ученые установили, что скорость движения роботов под воздействие магнитного поля составляет 600 микрометров в секунду (76 их собственных диаметров в секунду). Это делает новых роботов самыми быстрыми «магнитными микророботами» такого масштаба на сегодняшний день.

Поскольку размер одного микроробота очень мал, он не сможет нести на себе достаточного количества полезного груда, для того, чтобы оказать существенное влияние на пораженные болезнью ткани. Поэтому в организм человека нужно будет вводить достаточно большое количество таких роботов, что, дополнительно, облегчит слежение за ними при помощи традиционных методов съемки, применяемых в медицине.

И в заключение следует отметить, что помимо целевой доставки лекарственных препаратов, новые микророботы, снабженные соответствующим грузом, могут быть использованы для проведения неинвазивной, быстрой и точной диагностики самых различных видов заболеваний.

Роботы-лейкоциты, способные двигаться против кровотока, будут бороться с различными заболеваниями изнутри тела человека

Одним из самых перспективных направлений микро- и нано-робототехники является целевая доставка лекарственных препаратов, осуществляемая при помощи крошечных роботов, двигающихся в теле человека по кровеносным сосудам. Самой последней разработкой в этом направлении являются микророботы-лейкоциты, созданные исследователями из института Макса Планка, Германия. И главным отличием новых микророботов от всех, что были созданы ранее, является то, что новые роботы, которые являются «технологическим воплощением» лейкоцитов, способны передвигаться в направлении, противоположном направлению кровотока в кровеносных сосудах.

Основой новых микророботов являются стеклянные микрочастицы, диаметром около 8 микрометров. Одна половина частицы покрыта тонкой пленкой никеля, поверх которой нанесен защитный слой из золота, а на вторую половину частицы наносится слой лекарственного препарата, полезного груза микроробота. Во время первых испытания полезный груз робота состоял из молекул противоракового препарата и специальных белков, способных находить и притягиваться к злокачественным клеткам.

Вместо того, чтобы плавать в кровяной плазме, как это делают другие микророботы, новые роботы движутся вдоль стенок сосудов, подобно лейкоцитам. А направлением этого движения можно управлять при помощи внешнего магнитного поля, которое притягивает никель, и заставляет робота двигаться в нужном направлении.

Роботы-лейкоциты, способные двигаться против кровотока, будут бороться с различными заболеваниями изнутри тела человека

Исследователи выяснили при помощи экспериментов с искусственными кровеносными сосудами, что даже не очень сильное магнитное поле, которое совершенно безопасно для организма человека, заставляет роботов двигаться в направлении, противоположном направлению течения крови. А когда магнитное поле деактивируется, роботы движутся вместе с кровью. Чередование моментов включения и отключения магнитного поля позволяет ученым контролировать движение роботов с высокой точностью и направлять их в заданное место в теле человека.

Во время испытаний ученые установили, что скорость движения роботов под воздействие магнитного поля составляет 600 микрометров в секунду (76 их собственных диаметров в секунду). Это делает новых роботов самыми быстрыми «магнитными микророботами» такого масштаба на сегодняшний день.

Поскольку размер одного микроробота очень мал, он не сможет нести на себе достаточного количества полезного груда, для того, чтобы оказать существенное влияние на пораженные болезнью ткани. Поэтому в организм человека нужно будет вводить достаточно большое количество таких роботов, что, дополнительно, облегчит слежение за ними при помощи традиционных методов съемки, применяемых в медицине.

И в заключение следует отметить, что помимо целевой доставки лекарственных препаратов, новые микророботы, снабженные соответствующим грузом, могут быть использованы для проведения неинвазивной, быстрой и точной диагностики самых различных видов заболеваний.

Ожерелье обнаруживает аномальный сердечный ритм

Ожерелье обнаруживает аномальный сердечный ритм

Сердечная аритмия — это опасность, которая подстерегает многих из нас. К группе риска относятся не только пожилые люди, но и кто подвержен таким факторам, как стресс и шум, которые могут вызвать опасные нарушения в работе сердца. Если вовремя не обнаружить такие нарушения, то это может привести к инфаркту, инсульту или остановке сердца. Врачи из Финляндии разработали ожерелье, помогающее обнаружить сердечную аритмию.

Небольшие нарушения сердечного ритма опасны прежде всего тем, что обычно происходят нерегулярно и непредсказуемо. Поэтому их не всегда легко диагностировать. Решение, представленное финскими врачами на конференции Европейского кардиологического общества, призвано решить эту проблему. Ученые разработали ожерелье, в которое встроены электроды ЭКГ. Это позволяет владельцам проверить свое сердцебиение в любое время с помощью приложения. Все, что им нужно сделать, это запустить приложение и держать подвеску на груди в течение 30 секунд.

Электрод измеряет сердцебиение и передает данные приложению. Затем приложение отправляет набор данных в облако, где искусственный интеллект сравнивает его с эталонными значениями и обнаруживает любую мерцательную аритмию предсердий. Результат можно получить в течение нескольких секунд. Также генерируется отчет ЭКГ, который пациент может передать своему врачу.

Команда, работающая под руководством Эльмери Санталы из Университета Восточной Финляндии, уже протестировала ожерелье в ходе клинического исследования. В общей сложности 145 испытуемых проверили сердцебиение с помощью цепочки ЭКГ и одновременно записали ЭКГ по классическому методу. Исследование показало, что электроды в ожерелье смогли с высокой точностью обнаружить мерцательную аритмию предсердий. Показатели диагностики были аналогичны показателям классического метода.

«Эта портативная ожерельевая ЭКГ представляет собой новый и простой метод обнаружения сердечных аритмий.», — сказал Сантала.

Пациенты старше 65 лет, должны регулярно проверять свой сердечный ритм, так как у них особенно высок риск возникновения аритмии. Однако, если обнаружение происходит достаточно рано, то ее относительно легко лечить — либо с помощью лекарств, либо с помощью кардиостимулятора. ЭКГ-ожерелье может значительно облегчить пациентам контроль сердечного ритма.

«ЭКГ-ожерелье» удобно в использовании и позволяет пациентам многократно проверять свой сердечный ритм самостоятельно. Это увеличивает вероятность обнаружения мерцательной аритмии, — объясняет Сантала. В настоящее время цепочка проходит испытания, но исследователи уверены, что смогут вывести ее на рынок в ближайшем будущем.

Ссылка на исследование: escardio.org

Ожерелье обнаруживает аномальный сердечный ритм

Сердечная аритмия — это опасность, которая подстерегает многих из нас. К группе риска относятся не только пожилые люди, но и кто подвержен таким факторам, как стресс и шум, которые могут вызвать опасные нарушения в работе сердца. Если вовремя не обнаружить такие нарушения, то это может привести к инфаркту, инсульту или остановке сердца. Врачи из Финляндии разработали ожерелье, помогающее обнаружить сердечную аритмию.

Небольшие нарушения сердечного ритма опасны прежде всего тем, что обычно происходят нерегулярно и непредсказуемо. Поэтому их не всегда легко диагностировать. Решение, представленное финскими врачами на конференции Европейского кардиологического общества, призвано решить эту проблему. Ученые разработали ожерелье, в которое встроены электроды ЭКГ. Это позволяет владельцам проверить свое сердцебиение в любое время с помощью приложения. Все, что им нужно сделать, это запустить приложение и держать подвеску на груди в течение 30 секунд.

Электрод измеряет сердцебиение и передает данные приложению. Затем приложение отправляет набор данных в облако, где искусственный интеллект сравнивает его с эталонными значениями и обнаруживает любую мерцательную аритмию предсердий. Результат можно получить в течение нескольких секунд. Также генерируется отчет ЭКГ, который пациент может передать своему врачу.

Команда, работающая под руководством Эльмери Санталы из Университета Восточной Финляндии, уже протестировала ожерелье в ходе клинического исследования. В общей сложности 145 испытуемых проверили сердцебиение с помощью цепочки ЭКГ и одновременно записали ЭКГ по классическому методу. Исследование показало, что электроды в ожерелье смогли с высокой точностью обнаружить мерцательную аритмию предсердий. Показатели диагностики были аналогичны показателям классического метода.

«Эта портативная ожерельевая ЭКГ представляет собой новый и простой метод обнаружения сердечных аритмий.», — сказал Сантала.

Пациенты старше 65 лет, должны регулярно проверять свой сердечный ритм, так как у них особенно высок риск возникновения аритмии. Однако, если обнаружение происходит достаточно рано, то ее относительно легко лечить — либо с помощью лекарств, либо с помощью кардиостимулятора. ЭКГ-ожерелье может значительно облегчить пациентам контроль сердечного ритма.

«ЭКГ-ожерелье» удобно в использовании и позволяет пациентам многократно проверять свой сердечный ритм самостоятельно. Это увеличивает вероятность обнаружения мерцательной аритмии, — объясняет Сантала. В настоящее время цепочка проходит испытания, но исследователи уверены, что смогут вывести ее на рынок в ближайшем будущем.

Ссылка на исследование: escardio.org

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *