НОВОСТИ В КЫРГЫЗСТАНЕ
Органы способны «разговаривать» друг с другом, не только обмениваясь молекулами. Даже такие вещества, как оксид азота, могут передавать «сообщения» между ними, пишет журнал Science.
«Общение» между органами может оказывать мощное воздействие на здоровье. Нарушение нормальной работы одного органа может вызвать клеточные, молекулярные и физиологические изменения в масштабах всего организма. Например, говорит биохимик и молекулярный биолог Стефан Роуз-Джон из Кильского университета Кристиана-Альбрехта, когда у пациента развивается панкреатит, вероятность того, что и легкие будут поражены, составляет 50%. Виновниками становятся молекулы, которые поджелудочная железа выбрасывает в кровь; большинство органов и тканей бомбардируют друг друга огромным количеством таких молекулярных «сообщений».
Но основной способ взаимодействия органов и тканей организма между собой — гормоны, например, инсулин и тестостерон; важнейшую роль в этом случае играет гипоталамус — небольшая область в промежуточном мозге, который регулируют нейроэндокринную деятельность и гомеостаз организма.
«Органы общаются друг с другом на языке гормонов, — объясняет в книге «Горько-сладкий» Крис Фойднер, педиатр и историк медицины из Пенсильванского университета. — Остальные ткани организма прислушиваются к этому непрекращающемуся разговору и реагируют на сообщения».
Связь «мозг — органы»
Согласно исследованиям ученых Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, проведенных на мышах, определенная группа нейронов в гипоталамусе посылает сигналы в жировые запасы животных через симпатическую нервную систему. В ответ на них жир сжигает липиды, что предотвращает связанные со старением изменения в других органах, включая сам гипоталамус.
С возрастом связь между гипоталамусом и организмом в целом слабеет. Это нарушение коммуникации приводит к физическому упадку и старению организма, предполагают исследователи.
В частности, по мере старения ключевые нервные связи с мозгом теряет сердце, выяснили в 2023 году сердечно-сосудистый биолог Стефани Диммелер из Франкфуртского университета имени Гете и ее команда. Исследовав сердца молодых и старых мышей, они обнаружили, что количество нервных волокон в левом желудочке с возрастом уменьшается, а контроль мозга над сердцем постепенно нарушается, что приводит к развитию аритмий.
Триггером нарушения связи «мозг — сердце», обнаружила Стефани Диммелер, являются стареющие и поврежденные клетки, которые с возрастом накапливаются в тканях. Когда исследователям удалось удалить их, связь восстановились.
Митохондрии клеток повреждаются из-за воздействия на них активных форм кислорода и побочных продуктов метаболизма. При определенных условиях они могут восстанавливаться, показали эксперименты с нематодами Caenorhabditis elegans; при этом клетки посылают предупреждающие сообщения, которые распространяются между органами, вызывая развернутый белковый ответ в митохондриях клеток различных тканей, обнаружил молекулярный биолог Эндрю Диллин из Калифорнийского университета в Беркли.
Путь к новым методам лечения
«Если связи, обнаруженные у животных, будут столь же сильны у людей, они могут вдохновить на новые способы лечения определенных заболеваний и, возможно, даже противодействовать старению», — отмечает Science.
Наиболее многообещающим из всех белков, передающих сигналы, выглядит остеокальцин — маркер формирования костных тканей. Согласно исследованиям генетика и физиолога из Колумбийского университета Джерарда Карсенти, он улучшает обмен веществ, в частности, стимулирует печень выделять больше инсулина. Неожиданным оказалось и то, что остеокальцин предотвращает тревогу, депрессию и улучшает память, положительно влияя на нейрогенез.
«Остеокальцин может противодействовать некоторым проявлениям старения», – предполагает Джерард Карсенти.
Есть и еще один важный вывод новых исследований: некоторые средства для лечения нейродегенеративных заболеваний оказываются не вполне эффективными, потому что лекарственные препараты не могут преодолеть гематоэнцефалический барьер. Если связь между различными органами и мозгом настолько сложна и многообразна, можно воздействовать на более доступные органы, которые затем передавали бы сигналы нервной системе, предполагает Хунцзе Ли.
«Лет 15 назад Алексей Оловников придумал механизм усиления evolvability, и там разные органы связывались через мозг с гаметогенной тканью, отправляя сигналы в половые клетки. Но если отбросить фантазии, то разные органы и ткани общаются, например, в ходе регенерации и заживления ран. Как указывают биологи из Дьюка, регенерация — это не локальное событие, а процесс, охватывающий все тело. Здоровые ткани, отдаленные от места повреждения, тоже участвуют в деле. Картина этих сложных взаимных связей рождает еще одну «безумную» идею — попробовать лечить больной орган путем воздействия на другой, здоровый», – отмечает Telegram-канал «Блуждающий нерв».
