Наводнения, женское здоровье, белки-паркурщики, нюансы кислородной революции и ядерное оружие — в новом обзоре научных журналов от InScience.News.

На обложке журнала находится фотография наводнения в Китае. Авторы исследования, объединившего спутниковые снимки с популяционными данными, разрабатывают глобальную базу данных о наводнениях. Она охватывает 913 крупных наводнений в период с 2000 по 2018 год и использует 12719 ежедневных спутниковых снимков с разрешением 250 метров. Ученые выяснили, что в результате наводнений пострадали от 250 до 290 миллионов человек. При этом доля населения, проживающего в пострадавших от наводнения районах, выросла почти на четверть в период с 2000 по 2015 год. Глобальное изменение климата приведет к дальнейшему увеличению угроз наводнений. База данных о них может помочь в разработке стратегий адаптации к будущим проблемам.

Редакционная статья рассказывает о переосмыслении понятия «женского здоровье» в последние годы. Авторы приводят информацию о соотношении числа мужчин и женщин в клинических и доклинических испытаниях. Так, в исследовании сердечно-сосудистых заболеваний и препаратов от них лишь треть составляют женщины. Помимо соотношения полов, есть и еще одна проблема. Изучение здоровья и болезней женщин не должно ограничиваться состояниями, от которых страдают только женщины. Диабет 2 типа, болезнь Альцгеймера и болезни сердца по-разному влияют на мужчин и женщин. Такие заболевания необходимо изучать у обоих полов, осознавая, что диагноз, прогноз и лечение, возможно, должны быть разными. Сердечные приступы, например, являются главной причиной смерти как женщин, так и мужчин. Но женщины не всегда испытывают симптомы, обычно наблюдаемые у мужчин. Женщины также более склонны к образованию тромбов после сердечного приступа, но врачи реже прописывают им лекарства от свертывания крови. По данным British Heart Foundation, женщины на 50% чаще, чем мужчины, получают неправильный диагноз после сердечного приступа. Кроме того, им реже выписывают лекарства для снижения риска второго приступа.

Проблемой является и тренировочный режим в профессиональном спорте. Женщины в два раза чаще получают сотрясения головного мозга в тех же видах спорта, что и мужчины. Это может быть связано как с различной биомеханикой (женщины по-другому падают), так и с особенностями анатомии головного мозга у женщин (более тонкие соединения между аксонами). Режимы тренировок, разработанные специально для женщин, могут уменьшить количество таких травм.

Помимо чисто научных причин такой неизученности болезней женщин есть и административная: в группах по рассмотрению грантов и в научных советах состоят в основном мужчины, которые не привыкли решать «женские проблемы». Таким образом, необходимы системные изменения и уход от понимания женского здоровья как связанного исключительно с репродуктивной системой.

В рубрике World View экономист Рабах Арезки, глава Африканского отделения Всемирного Банка, рассуждает об эффективности денежных вознаграждений за вакцинацию. Эта мера уже помогла повысить долю вакцинированных от столбняка в 2008 году в Либерии. Выплаты семьям в Индонезии при условии заботы ими о здоровье детей и их образовании снизили количество случаев задержки роста на 23%. Подобные меры при вакцинации от коронавируса принесут выгоду всем, а инфраструктура для этого уже существует. Осталось лишь дождаться поставок вакцин в бедные регионы, так как сейчас там наблюдается острый их недостаток: пока в более богатых странах количество доз избыточно, в Африке привит лишь 1% от всего миллиардного населения материка.

И, конечно, об исследованиях:

• Верхние слои атмосферы Юпитера нагреваются преимущественно за счет перераспределения энергии полярных сияний;
• Обнаруженные окаменелости пористых тел в микробных рифах неопротерозоя могут представлять самые ранние известные физические свидетельства существования животных;
• Секвенирование одиночных клеток позволило составить карту эмбрионального развития мозга мышей от этапа гаструляции до рождения;
• Многие моноклональные антитела сохранили значительную эффективность против новых штаммов SARS-CoV-2, показали исследования на мышах и хомяках;
• Исследования IgA-антител мыши и человека против распространенных видов грибов показали, что адаптивный иммунитет хозяина не подавляет грибы, которые предотвращают кишечные заболевания;
• Найдены потенциальные механизмы устойчивости немелкоклеточного рака легкого к терапии PD-1;
• Ранее известный белок BANP может регулировать экспрессию генов, в промоторных зонах которых есть CpG-островки.

На обложке выпуска — фото лисьей белки в прыжке с одной платформы на другую. Эти животные прекрасно прыгают, используя свои навыки для перемещения по ветвям деревьев и бегства от хищников. При приземлении требуется максимальная точность и осторожность, ведь ошибка может оказаться фатальной. Белок можно использовать как модельные организмы для биомеханического изучения балансирования при прыжках. Это поможет, например, улучшить движения роботов на местности со сложным рельефом. Ведущий автор исследования, Натаниэл Хант, и его коллеги сконструировали для белок искусственные ветки — платформы, различающиеся гибкостью и длиной. Они были установлены в месте обитания белок неподалеку от кампуса. Перемещения животных по платформам записывались на видео, а испытуемые привлекалась и поощрялись арахисом. Экспериментируя с гибкостью платформ, сделанных из различных материалов, а так же с расстоянием от точки прыжка до места приземления, ученые выяснили, что белки адаптируются к новым условиям довольно быстро — на это у них уходит примерно полчаса. При этом они совершают множество попыток, иногда не самых удачных, но все же не позволяют себе упасть, цепляясь за край платформы, делая перекаты при приземлении и т.д. Самым удивительным было использование ими особого прыжка, при котором белки меняли ориентацию своего тела таким образом, чтобы оттолкнуться от вертикального гладкого экрана, к которому крепились платформы. Этот маневр похож на прием из человеческого паркура и демонстрирует уровень ловкости и ума, необходимый белкам для биомеханической адаптации.

Редакторская статья посвящена экосистемам «голубого углерода». Это океанические экосистемы, фиксирующие огромное количество углерода из углекислого газа. При этом они удерживают миллиарды тонн CO2 и других газов, которые иначе оказались бы в атмосфере. Авторы статьи считают, что страны, от которых зависит благополучие таких экосистем, должны активнее принимать меры по их защите. Помимо глобального влияния, это приведет и к локальному улучшению качества воды, увеличению морского и прибрежного биоразнообразия, сохранению культурных обычаев и ценностей местных и традиционных сообществ — довольно выгодное вложение.

В рубрике In Depth отметим статью, которая посвящена кислородной революции. Три миллиарда лет назад этого газа практически не было на Земле, но затем он стал интенсивно накапливаться. Во времена зарождения системы Луна-Земля, дни на планете были намного короче, всего около шести часов. Луна при этом постепенно замедляла вращение Земли, что приводило к постепенному увеличению длины суток и светового дня. Авторы нового исследования предполагают, что это повысило активность фотосинтезирующих бактерий, а соответственно — и выработку кислорода. С этой догадкой ученым помогли цианобактерии из озера Гурон. В месте их обитания вода насыщена серой, что не мешает жить там сульфатредуцирующим бактериям, получающим энергию из соединений серы. Цианобактериям, в отличие от сульфатредукторов, нужен свет. Эти две группы бактерий конкурируют за поверхность многослойного мата на дне, меняясь местами, когда света становится больше или меньше. Это не мгновенный процесс, поэтому в итоге у цианобактерий остается не так много времени на фотосинтез: между началом светового дня и их выходом на поверхность проходит несколько часов. На основе данных наблюдения за бактериями в природе и лаборатории, ученые построили модель зависимости количества выделенного кислорода от частоты смены светлых и темных периодов. Увеличение светового дня могло в разы увеличить продуктивность фотосинтеза, приведя к кислородной революции.

Исследовательские статьи.

• Показано, каким образом замены аминокислот в последовательности Спайк-белка в штаммах коронавируса «альфа», «бета» и «гамма» меняют его геометрию, влияя на антигенность вируса, а так же какие особенности структуры Спайк-белка позволили коронавирусу «научиться» заражать норок;
• Криэлектронная микроскопия позволила обнаружить мутации, потенциально повышающие распространяемость штаммов «альфа» и «бета»;
• Результаты исследования спайк-белка штамма «эпсилон», обнаруженного в Калифорнии. Обнаружены как минимум три мутации, позволяющие вирусу избегать специфических моноклональных антител, используемых для терапии в США. Так же мутации снижают эффективность терапии антителами из плазмы вакцинированных людей;
• Новый сенсор на основе бериллия способен улавливать малейшие изменения электрического поля. Разработка может помочь в поиске темной материи, некоторые типы которой взаимодействуют с обычной материей через слабое электрическое поле;
• Новая метаткань снижает температуру тела на 4,8 °C больше, чем обычный хлопок. Охлаждение обеспечивается за счет эффективного отражения тепла и света. Ткань содержит наночастицы оксида титана и полимолочной кислоты и покрыта тонким слоем политетрафторэтилена.

На обложке выпуска цитата из редакторской статьи, посвященной годовщине бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, в которых суммарно погибли более 200 тысяч человек. Хотя ядерное оружие не привлекает общественного внимания, согласно отчету Всемирного экономического форума о глобальных рисках 2021 года, оно по-прежнему представляет собой величайшую долгосрочную угрозу. Последствия его применения сохраняются в течение десятилетий, затрагивая одновременно огромное количество людей. Недавно стало известно о том, что власти Франции годами занижали число пострадавших более 50 лет назад от радиации в результате ядерных испытаний в Полинезии. Реальное число пострадавших — более 100 тысяч, практически все население островов. В январе 2022 года в Вене состоится первая встреча государств-участников договора о запрещении ядерного оружия, на которой государства и гражданское общество соберутся вместе, чтобы обсудить прогресс в реализации договора и назначить крайний срок для ликвидации ядерного оружия. Авторы статьи считают, что на этой встрече есть место и для работников здравоохранения, ведь прекращение угрозы, исходящей от ядерного оружия — неотложная медико-санитарная и гуманитарная задача.

Среди комментариев отметим статью о перспективах CAR-T терапии для взрослых с острым рецидивирующим лимфобластным лейкозом: как смягчить тяжесть побочных эффектов, чем они вызываются и как преодолеть устойчивость опухолей к терапии.

Этой же теме посвящена и одна из исследовательских статей с результатами 2 фазы клинических испытаний ZUMA-3, проведенных в Канаде, Европе и США. Две другие статьи — о вакцинации детей, одна работа обозревает уровни вакцинации в 204 странах в период с 1980 по 2019 года, а другая посвящена глобальным и локальным причинам неудач с массовой детской вакцинацией.

Автор: Анжелика Дун.

Фото: Nature / Science / The Lancet

Источник: www.inscience.news