|
Врачи поощряют ежедневное употребление овощей и фруктов, чтобы не только улучшить работу мозга, но и предотвратить возможные проблемы с памятью и слабоумие в пожилом возрасте.
Понятие “иммунитет” было введено русским ученым И. И. Мечниковым и французским микробиологом Л. Пастером. Первоначально под иммунитетом понималась невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям. Но с середины двадцатого века, в результате исследовательских работ англичанина П. Медавра, было доказано, что иммунитет защищает организм не только от микробов, но и от любых других генетически чужеродных клеток (паразиты, чужие ткани, использующиеся для трансплантации, а также собственные опухолевые клетки). По современным представлениям, главная функция иммунитета - надзор за внутренним постоянством многоклеточных структур организма.
Распознавание и уничтожение проникших извне генетически чужеродных клеток, включая микроорганизмы, является следствием данной основной функции. Так как раковые клетки генетически отличаются от нормальных, одна из целей иммунологического надзора - удаление таких клеток.
Формирование иммунитета начинается еще в утробе матери. В дальнейшем для развития иммунитета необходимы грудное молоко и, так называемая, антигенная нагрузка, т.е. контакт с различными микроорганизмами, который запоминается иммунной системой, и формируется иммунологическая память. Ребенок встречается с бактериями сразу после рождения, и сразу начинает работать иммунная система. Существует ошибочное мнение (“миф”), что ребенка нужно содержать в максимально стерильных условиях. Отсюда - боязнь поцеловать своего малыша, длительная стерилизация детских вещей, посуды для питания, кормление ребенка сцеженным и даже стерилизованным грудным молоком. Разумеется, нужно соблюдать элементарные меры гигиены, когда дома - маленький ребенок, но не нужно переусердствовать, так как излишняя стерильность окружающей среды мешает нормальному формированию иммунитета. Родители могут смело целовать ребенка без маски и брать его на руки, предварительно просто помыв руки с мылом (особенно после улицы и посещения уборной), детскую посуду достаточно помыть и обдать кипятком. Перед кормлением грудью маме достаточно протереть ее салфеткой, смоченной теплой водой, или помыть с детским мылом. В грудном молоке может быть некоторое количество бактерий, что не является показанием к отмене грудного вскармливания или стерилизации молока. В случаях сильного инфицирования грудного молока маму можно лечить, не прерывая естественного вскармливания, практически всегда без использования антибиотиков. Также не противопоказаны ребенку прогулки на улице.
Иммунная система является одной из важнейших систем человеческого организма, но мнение о том, что все болезни - от неполадок с иммунитетом верно на столько же, как и утверждения типа: “все болезни от нервов”, “... неправильного питания”, “... от позвоночника” и т.д. Обычно для развития заболевания нужно несколько факторов, одним из которых может быть и снижение иммунитета. Например, язвенная болезнь желудка развивается на фоне повышенной кислотности, нарушения моторики, в том числе и за счет психоневрологической дисфункции, а также ослабления местного иммунитета. С другой стороны, сахарный диабет развивается независимо от состояния иммунной системы, но в дальнейшем приводит к ослаблению иммунитета. При любом заболевании страдают многие органы и системы, так же как неполадки в работе отдельных систем могут привести к появлению проблем в остальных. В целостном организме человека все взаимосвязано. Нельзя отделять желудочно-кишечный тракт или дыхательную систему от их местного иммунитета, являющегося составной частью иммунной системы. Врач, назначая лечение, выбирает каким органам и системам необходима помощь, а какие (при исправлении основных неполадок) “отремонтируются” сами. Для этого, в частности, существует реабилитация после болезни (ограничение физических нагрузок, санаторно-курортное лечение).
Очень распространен “миф”, что с инфекционными заболеваниями иммунитет справится сам, поэтому лечить их не надо. Действительно, со многими вирусами и бактериями иммунная система справляется, не давая им проявить свою патогенность. Поэтому далеко не каждый контакт человека с микробами заканчивается развитием болезни. Но даже очень хорошо работающая иммунная система может не устоять перед большими количествами вирусов, бактерий, простейших или яиц глистов. Кроме того, существуют очень патогенные возбудители, даже небольших количеств которых достаточно, чтобы человек заболел. Это - возбудители холеры, брюшного тифа, дизентерии, ветряной оспы, кори и некоторых других заболеваний. Если микроорганизмы сумели преодолеть все защитные барьеры, и заболевание уже началось, то лечить его нужно. Лечение может носить вспомогательный, общеукрепляющий характер с целью помочь иммунной системе побыстрее нейтрализовать возбудителя, например, витамины, адаптогены (жень-шень, элеутерококк), интерферон при вирусных ОРЗ. При бактериальных заболеваниях могут быть использованы антибактериальные препараты (бактериофаги (специальные вирусы, для уничтожения “плохих” бактерий), антибиотики). С некоторыми возбудителями организм самостоятельно справиться не может, и тогда заболевание принимает хронический, затяжной характер. Это характерно для глистов, геликобактериоза (возбудитель гастрита и язвенной болезни), хламидиоза, микоплазмоза, венерических заболеваний и некоторых других инфекций. Такие заболевания всегда требуют этиотропной (направленной на уничтожение или удаление возбудителя), а порой и иммунокорригирующей терапии, т.к. часто сопровождаются извращенными или неполноценными иммунными реакциями.
Что такое иммунокорригирующая терапия? Это препараты, влияющие на те или иные звенья иммунной системы. К лекарствам, повышающим иммунитет, относятся иммуноглобулины (нормальный человеческий иммуноглобулин, КИП, сандоглобулин и т.д.), интерфероны (реаферон, виферон и т.д.), препараты вилочковой железы (Т-активин, тимоген), препараты, содержащие компоненты клеточной стенки бактерий (ликопид, рибомунил). Иммуностимулирующей активностью обладают витамины, дрожжевые препараты, элеутерококк, жень-шень, некоторые другие растительные или химические вещества. У многих возникает опасение, что вмешательство в работу иммунной системы (иммунокоррекция) вредно и опасно. Но это не так. Иммунокоррекция не заменяет работу иммунной системы, а помогает ей выбраться из сложных, часто тупиковых, ситуаций, стимулирует (нормализует, подавляет) ее работу, дает правильное направление деятельности. После тяжелых заболеваний (грипп, дизентерия, корь, пневмония), оперативных вмешательств, радиационного облучения, во время хронического стресса (напряженная работа, длительно существующие заболевания, некоторые хронические инфекции) иммунитет бывает настолько ослаблен, что “невмешательство” может привести к очень серьезным последствиям, вплоть до инвалидизации. В результате существования иммунной дисфункции может возникать усиленный (аллергия) или извращенный (аутоиммунная реакция к здоровым тканям собственного организма) иммунный ответ. Сбои в нормальной работе иммунной системы так же опасны, как, например, сбои в работе сердца, и так же требуют своевременного лечения, которым является иммунокоррекция.
Источник
Для авторов научных новостей начало октября — совсем особенное время. По традиции в первые дни этого месяца в Стокгольме объявляются имена очередных лауреатов Нобелевских премий по физиологии и медицине, по физике и по химии — именно в таком порядке. 2006 год, разумеется, не составил исключения.
Нынешний нобелевский сезон можно считать триумфом американской науки, все пять лауреатов — граждане США. Другая особенность: в этом году высшей в научном мире награды удостоились авторы действительно фундаментальных, основополагающих открытий.
Нобелевская премия по физиологии и медицине
Нобелевскую премию 2006 года по физиологии и медицине — «за открытие механизма РНК-интерференции (подавления экспрессии генов двухцепочечной РНК)» — разделили Эндрю Файр (Andrew Z. Fire, р. 1959) из Медицинской школы Стэнфордского университета и Крэйг Мелло (Craig C. Mello, р. 1960) из Медицинской школы Массачусетского университета в Вустере (фото с сайта nobelprize.org)
Имена первых лауреатов стали известны 2 октября. Ими стали 47-летний профессор патологии и генетики Медицинской школы Стэнфордского университета Эндрю Файр (Andrew Z. Fire) и 45-летний профессор молекулярной медицины Медицинской школы Массачусетского университета в Вустере Крэйг Мелло (Craig C. Mello). Файр и Мелло разделят пополам 10 миллионов шведских крон (1 миллион 360 тысяч долларов).
Отмеченные Нобелевской премией исследования Файра и Мелло были выполнены в 1997 году и опубликованы в феврале 1998 года в журналеNature. Оба ученых вместе с четырьмя ассистентами ставили свои опыты в лаборатории факультета эмбриологии Института Карнеги в Балтиморе, где в то время работал Файр. В ходе этих экспериментов они почти что случайно сделали замечательное открытие, которое вскоре привело к расшифровке чрезвычайно мощного и универсального механизма «генной цензуры», получившего название «РНК-интерференция» (RNA interference).
Механизм этот очень древний. Скорее всего, биологическая эволюция создала его более миллиарда лет назад, когда нашу планету населяли одни лишь микроорганизмы. С его помощью они получили возможность защищаться от нападений вирусов — не всех, но многих. Позже эту способность у них переняли далекие потомки, грибки и растения, а потом и животные. Многоклеточные организмы также научились прицельно отключать с помощью РНК-интерференции свои собственные гены, прерывая процесс синтеза кодируемых ими белков.
Еще в начале 80-х годов ученые в опытах на кишечной палочке установили, что искусственное введение в клетку синтетических фрагментов одноцепочечных молекул рибонуклеиновой кислоты может приводить к отключению генов. Позднее этот эффект продемонстрировали на растениях, грибках и нематодах. Его объясняли тем, что нуклеотиды введенной цепочки химически спариваются с нуклеотидами комплиментарного участка матричной (она же информационная) РНК, считывающей информацию о структуре белка с хромосомной ДНК (стоит напомнить, что процесс биосинтеза молекул РНК на ДНК-матрице называется транскрипцией). В результате этот участок уже не может переносить информацию о белковой структуре рибосомам, внутриклеточным фабрикам протеинового синтеза. Правда, этот механизм подавления экспрессии генов (gene silencing) работал отнюдь не идеально, но ведь живая клетка — дело тонкое.
В 1997 году Файр и Мелло в экспериментах с червямиCaenorhabditis elegansобнаружили, что РНК очень эффективно отключает гены, если ее вводить короткими фрагментами, причем не одноцепочечными, а двухцепочечными! Это наблюдение было сделано почти что случайно — исследователи вовсе не предполагали, что такие фрагменты будут работать лучше одноцепочечных, они вводили их просто для контроля. Поначалу это явление казалось совершенно загадочным, поскольку двухцепочечная РНК сама по себе не может связаться с матричной, ей сперва надо расплестись на две нити. Первооткрыватели тоже не могли его объяснить, это удалось сделать лишь позже (к слову, Мелло в том же 1997 году придумал термин «РНК-интерференция» как название механизма подавления экспрессии генов, детали которого были еще непонятны).
Впрочем, интерпретация полученных результатов не заставила себя ждать. Вскоре было доказано, что молекулы двухцепочечной РНК при попадании в клетку дают сигнал к началу работы группы ферментов, которые сначала режут РНК на очень короткие фрагменты, потом расплетают эти фрагменты на отдельные нити и с их помощью удаляют из матричной РНК подлежащие ликвидации участки. В результате содержащаяся на этих участках информация теряется и не передается рибосомам.
РНК-интерференция (РНКи) играет поистине огромную роль в жизни самых разных организмов. С ее помощью клетка разрушает генетический материал атаковавших ее вирусов. РНКи также позволяет клетке вырезать и уничтожать подвижные элементы ее генома, которые могут перемещаться на неположенные места и давать начало опасным мутациям. Наконец, РНКи участвует в регуляции экспрессии функциональных генов и способствует стабилизации хромосомного вещества — хроматина.
Метод РНК-интерференции очень быстро стал мощным исследовательским инструментом молекулярной биологии. Его также рассчитывают использовать для выведения новых сортов растений и для борьбы с раком и другими болезнями, вызванными неполадками на генном уровне. Например, филадельфийская компанияAcuity Pharmaceuticalsсейчас проводит клинические испытания экспериментального метода лечения макулярной дегенерации сетчатки с помощью РНК-интерференции. Больному непосредственно в глаз вводят короткие фрагменты рибонуклеиновой кислоты, которые заглушают ген, обуславливающий аномальное разрастание сетчаточных капилляров, вызывающее гибель светочувствительных нервных клеток. Так что премию Файр и Мелло получили более чем заслуженно.
Нобелевская премия по физике
Нобелевскую премию 2006 года по физике — «за открытие анизотропии и чернотельной структуры энергетического спектра космического микроволнового фонового излучения» — разделили Джон Мазер (John C. Mather, р. 1946) из Центра космических полетов имени Годдарда и Джордж Смут (George F. Smoot, р. 1945) из Калифорнийского университета в Беркли (фото с сайта nobelprize.org)
Премия по физике была объявлена днем позже, 3 октября. Ее получили один из ведущих специалистов расположенного к окрестностях Вашингтона Центра космических полетов имени Годдарда Джон Мазер (John C. Mather) и профессор Калифорнийского университета в Беркли Джордж Смут (George F. Smoot). Эти ученые сыграли основную роль в подготовке запуска научного спутника COBE и в интерпретации результатов работы его аппаратуры. Любопытно, что Мазер — первый штатный сотрудник NASA, ставший нобелевским лауреатом.
COBE — спутник особенный, первый космический аппарат, специально созданный для космологических исследований. Его полное название Cosmic Background Explorer — «исследователь космического фонового излучения». Этот 2270-килограммовый спутник, также известный какExplorer-66, был запущен на круговую полярную орбиту 18 ноября 1989 года. Он нес на борту всего лишь тройку инструментов. Один из них, инфракрасный болометр DIRBE (Diffuse Infrared Background Experiment), измерял интенсивность распределенного по небосводу инфракрасного излучения — феномен интересный, но нобелевку дали не за него. А вот другие приборы, спектрофотометр FIRAS (Far Infrared Absolute Spectrophotometer) и дифференциальный радиометр DMR (Differential Microwave Radiometer), занимались спектральным анализом микроволнового излучения, которое гуляет по космосу уже более тринадцати миллиардов лет. Джон Мазер руководил коллективом ученых, которые собирали данные с FIRAS, а Джордж Смут возглавлял группу DMR.
Открытие микроволнового фонового излучения справедливо считают эпохальным достижением астрофизики XX века. По современным данным, оно возникло спустя 380 тысяч лет после Большого взрыва, давшего начало нашей Вселенной. В это время космическое пространство было заполнено плазмой из протонов, электронов и ионов гелия, которая находилась в термодинамическом равновесии с горячим электромагнитным излучением. Когда плазма остыла примерно до 4000 градусов, началось образование электронейтральных атомов гелия и водорода (так называемая рекомбинация — процесс, обратный ионизации, то есть образование нейтральных частиц из заряженных), поскольку для их ионизации уже не хватало тепловой энергии. Вследствие этого Вселенная стала прозрачной для электромагнитного излучения, которое отныне могло распространяться на любые расстояния.
Эти световые кванты сохранились с юности мироздания до наших дней (именно поэтому известный советский астрофизик Иосиф Шкловский предложил назвать это излучениереликтовым). Температура реликтового излучения падала обратно пропорционально расширению Вселенной. Поскольку с времен «великого просветления» Космоса его линейные размеры возросли на три порядка, степень нагрева (то есть энергия) реликтового излучения уменьшилась в то же число раз. Однако и в нынешнем виде сильно охлажденном состоянии реликтовое излучение несет чрезвычайно важную информацию о начальных стадиях эволюции Космоса.
Из так называемой горячей модели рождения Вселенной вытекает, что спектр нынешнего реликтового излучения должен почти точно совпадать со спектром абсолютно черного тела с температурой около 2,7 кельвина. Почти — но все же не полностью. Спектр излучения черного тела совершенно гладкий, а вот спектру микроволнового излучения полагается немного «рябить». Иначе говоря, температура квантов, приходящих с разных участков небосвода, должна показывать очень слабые флуктуации. Сначала теоретики считали, что их амплитуда составляет примерно одну тысячную градуса, однако еще до запуска COBE ученые пришли к выводу, что на деле она должна быть в сто раз меньше.
Согласно теории, эти флуктуации выдавали наличие пространственных неоднородностей в распределении материи, рожденной Большим взрывом. Именно эти неоднородности, своего рода «завитки» в структуре пространства-времени, сделали возможным рождение галактик и галактических скоплений. Таким образом, тонкий анализ спектра фонового излучения в принципе позволял выявить распределение вещества в молодой Вселенной. Однако для этого нужны были приборы, установленные на космических платформах, поскольку земная атмосфера поглощает многие участки этого спектра.
Но теория есть теория, а наблюдения есть наблюдения. Реликтовое излучение было предсказано американскими физиками Ральфом Алфером и Робертом Германом в 1947 году и через 17 лет практически случайно обнаружено их соотечественниками Арно Пензиасом и Робертом Вильсоном. С тех пор его изучали весьма тщательно — как с поверхности земли (точнее, с вершин высоких гор), так и со стратостатов и геофизических ракет. В 80-е годы несколько групп астрофизиков объявили, что его спектр отличается от чернотельного куда сильнее, нежели позволяет уже почти общепринятая к тому времени модель Большого взрыва. Хотя эти утверждения имели под собой куда как непрочное основание, они всё же вызывали сомнения в правильности модели. Требовался решающий эксперимент, который должен был или снять эти возражения, или подтвердить их.
Таким экспериментом и стал запуск COBE. Он проработал в космосе четыре года, но основные результаты дал гораздо раньше. Его приборы с абсолютной убедительностью подтвердили, что спектр реликтового излучения строго соответствует требованиям модели горячего рождения Вселенной. Была точно измерена его температура (2,726 К) и обнаружены ее флуктуации (так называемая анизотропия излучения), причем с амплитудой порядка одной стотысячной доли градуса, как того и требовала теория. Это окончательно убедило ученых, что у концепции Большого взрыва нет серьезных конкурентов. Великий космолог Стивен Хокинг в интервью газете «Таймс» назвал эти результаты величайшим научным открытием XX столетия. Быть может, эта оценка несколько завышена, но достижения Мазера и Смута безусловно стоят Нобелевской премии.
Нобелевская премия по химии
Нобелевскую премию 2006 года по химии — «за исследование молекулярной основы транскрипции у эукариот» — получил Роджер Корнберг (Roger D. Kornberg, р. 1947) из Стэнфордского университета (фото с сайта nobelprize.org)
В третьей номинации оказался лишь один награжденный, что в наши дни случается нечасто. Нобелевскую премию по химии получил 59-летний профессор структурной биологии Стэнфордского университета (везет же в этом году Стэнфорду!) Роджер Корнберг (Roger D. Kornberg). Его фамилия сразу же вызывает «нобелевские» ассоциации, и не случайно: отец лауреата Артур Корнберг получил премию по медицине и физиологии в 1959 году (разделив ее с Северо Очоа) — кстати, это уже шестой такой случай в истории Нобелевских премий. По большому счету, оба Корнберга (старшему сейчас 88 лет, и он поздравил сына одним из первых) награждены за достижения в одной и той же области — исследовании процессов передачи генетической информации. Впрочем, ведь и медицинской премией этого года отмечено открытие из того же карасса.
В описании работ Файра и Мелло нам уже встретился термин «транскрипция» — перезапись генетической информации с ДНК на РНК. В этом процессе ключевую роль играет фермент — ДНК-зависимая РНК-полимераза, — молекула которого состоит из 30 000 атомов. Роберт Корнберг получил Нобелевскую премию за фундаментальные исследования, которые привели к гораздо лучшему понимания механизмов работы этого фермента на молекулярном уровне.
Общие принципы действия РНК-полимеразы были известны и раньше. Этот фермент сначала распознает тот участок ДНК, откуда следует начинать транскрипцию (его называют промотором), вступает с ним в химическую связь и, начиная с этого места, расплетает двойную спираль ДНК и копирует одну из ее нитей. По мере движения участка полимеразы растущая в длину цепь информационной РНК отходит в сторону от ДНК-матрицы, и ДНК восстанавливает свою двухцепочечную структуру. Процесс транскрипции заканчивается, когда РНК-полимераза доходит до конца подлежащего копированию фрагмента ДНК и отсоединяется от молекулы-матрицы.
Это общая схема, но в ее реальном воплощении есть множество нюансов. Вероятно, читателям «Элементов» не стоит напоминать, что бывают безъядерные клетки, прокариоты (пример — бактерии), и эволюционно более поздние клетки, содержащие ядро, эукариоты, из которых состоят многоклеточные организмы, в том числе и мы с вами. РНК-полимераза по-разному работает в прокариотических и эукариотических клетках. В частности, у прокариот работе РНК-полимеразы помогает особый молекулярный комплекс —сигма-фактор.
А вот у эукариот дела обстоят сложнее, там полимеразе ассистируют целых пять комплексов с аналогичными функциями. Идентификацией этих комплексов и выяснением их структуры и принципов работы занимались многие, но вклад Корнберга был одним из самых больших. Вместе с членами своей группы он разработал очень элегантную технику экспериментов с эукариотическими дрожжевыми клетками, которая дала много новой информации о процессе транскрипции.
За эту картинку, изображающую, как происходит процесс транскрипции, Роджер Корнберг получил 10 миллионов шведских крон (рис. с сайта nobelprize.org)
Но главное достижение Корнберга — это создание молекулярного портрета работы РНК-полимеразы. Он представлен на цветной картинке, которую Корнберг опубликовал в 2001 году. Белая спутанная нить — это полимераза, синяя — молекула ДНК, оранжевая — строящаяся молекула информационной РНК. Молекула РНК-полимеразы фиксирует копируемую цепочку ДНК в нужной позиции и одновременно обеспечивает правильность подсоединения фрагментов РНК к ДНК-матрице. Зеленая спиралька — это вспомогательный рабочий блок РНК-полимеразы, которая постоянно сдвигает нить ДНК, открывая для копирования новые участки. Картинка невелика, но эксперты Шведской академии наук сочли, что она стоит Нобелевской премии.
Напоследок будет нелишним заметить, что Роджер Корнберг и так уже получил множество престижнейших научных наград, в том числе и Большую премию Французской академии наук (в 2002 году). Тридцать с лишним лет назад он вместе с женой Яли Лорч (Yahli Lorch), которая тоже профессорствует в Стэнфорде, обнаружилнуклеосомы, элементарные блоки упаковки хромосомной ДНК. Фактически, это была работа нобелевского уровня, но щедрая судьба готовила Корнберга для еще более значительных открытий.
Европейский конгресс педиатров открывается в Москве
Россия выделила 10 миллионов долларов на ликвидацию полиомиелита
Фраутест против абортов
Спутниковое устройство для определения координат слепыми
15 февраля – Международный День детей, больных раком
Курс обучения по применению системы имплантатов Ankylos Implant System
Первая помощь при ожогах
Медицинская информационная система AKSi-офис приходит в российские поликлиники и больницы
Химиотерапия
В Приамурье главу департамента здравоохранения обвиняют в превышении должностных полномочий
|