Что нового в Nature, Science и The Lancet. 19 октября

В новом обзоре научной литературы от Inscience.News — новости за две недели: первая вакцина от малярии, психологическое здоровье молодежи, преобразование механического воздействия в биоэлектрические импульсы, магний-ионные батареи почти приблизились к литиевым, подтверждение эффективности вакцины Pfizer против дельта-штамма и афроамериканцы в тюрьмах.

Nature

Четыре года назад был запущен масштабный проект по каталогизации клеток головного мозга млекопитающих. В предыдущем выпуске в целых 17 статьях команда проекта представила результаты по первичной моторной коре головного мозга. Эта область мозга отвечает за движение. Межвидовой анализ моторной коры млекопитающих показал, что многие типы клеток сохраняются у животных от мартышек до человека. Исследователи описали клетки не только с точки зрения морфологических и электрофизиологических свойств, но и выяснили некоторые ген-регуляторные взаимодействия. Они провели крупномасштабный анализ транскриптомов отдельных клеток, определили состояние хроматина — основного вещества хромосом. В зависимости от последнего в клетках по-разному экспрессируются гены. Транскриптом — это совокупность всех мРНК и некодирующих РНК клетки, он также позволяет оценить активность генов.

Новая неделя также посвящена ЦНС, а точнее — ее болезням, таупатиям. Белок тау стабилизирует микротрубочки нейронов — основу их цитоскелета. Но при таупатиях белок складывается неправильно, формируя при этом нейрофибриллярные клубки, не способные выполнять свою функцию. Ранее были выявлены различные типы складок тау-волокон, присутствующих при болезни Альцгеймера. Эта же команда обнаружила еще четыре дополнительные складки, присутствующие при прогрессирующем надъядерном параличе и болезни Уиппла. Исследователи создали иерархическую классификацию таупатий на основе структур белка. Она дополняет клиническую диагностику и посмертную невропатологию. На обложке показаны некоторые из различных волокон тау-белка.

Редакционная статья этой недели посвящена проблеме психического здоровья молодежи. Согласно последнему докладу «Состояние детей в мире», опубликованному на этой неделе детским благотворительным фондом Организации объединенных наций ЮНИСЕФ, во всем мире не менее 13% людей в возрасте от 10 до 19 лет живут с диагностированным психическим расстройством. Впервые в истории организации в этом отчете рассматриваются проблемы и возможности профилактики и лечения проблем с психическим здоровьем среди молодежи. Тревожность и депрессия составляют более 40% расстройств психического здоровья среди молодых людей, а самоубийства являются четвертой по частоте причиной смерти среди подростков во всем мире. Наиболее проблемные регионы: Восточная Европа, Центральная Азия, Западная Европа и Северная Америка. Во всем мире наиболее распространенным средством лечения тревожности и депрессии являются селективные ингибиторы обратного захвата серотонина. Но их умеренная эффективность и значительные побочные эффекты стимулировали изучение альтернативных физиологических механизмов, которые могут быть задействованы в юношеской депрессии и тревоге. Авторы говорят о том, что необходимо дальнейшее изучение этой проблемы и новые терапевтические методы.

Самые интересные исследовательские статьи за две недели:

Новый метод окрашивания гистологических препаратов позволяет заменить красители на особые плазмонически активные предметные стекла.

Истощение, которое происходит у больных раком, можно остановить. Это продлевает жизнь и улучшает ее качество даже без использования противоопухолевой терапии. 

Расцвет культуры маори в Новой Зеландии в XIII веке привел к трехкратному увеличению содержания черного углерода в атмосфере. Подробнее — в нашем материале.

Почти забытая болезнь — лепра, или проказа, вызывается микобактериями Mycobacterium leprae. Основным хозяином для них является человек, но недавно заболевание выявили у диких африканских шимпанзе. Подробнее мы рассказывали об этом в нашем тексте.

Ученые подобрали «антидоты», защищающие микробиоту кишечника при приеме 144 антибиотиков.

Моделирование климата ранних Венеры и Земли показывает, что различия в «режиме дня» облаков препятствовали образованию океана на Венере, но не на Земле. Подробнее — в нашем материале.

Эластичный металлоорганический кристалл с механически связанной цепью катенана может легко захватывать и высвобождать молекулы. Об этом мы также ранее рассказывали.

Science

Батареи на основе магния дешевле и безопаснее, чем литиевые. Прототип магниевого аккумулятора был представлен еще два десятилетия назад. К его недостаткам можно отнести низкие рабочие напряжения и плохую обратимость. Обложка прошлой недели посвящена улучшенным аккумуляторным электролитам. Хелатирующие агенты на основе аминов позволят решить обе проблемы. Они способствуют обратимому нанесению металлического покрытия. А реорганизация сольватной оболочки и модификация границы раздела электрод-электролит привели к увеличению плотности энергии в ионных батареях до 412 ватт-часов на килограмм электрода — это практически уровень литий-ионных аккумуляторов.

А на обложке этой недели — иллюстрация проблемы количества заключенных в США. Начиная с 1970-х годов несколько десятилетий политики «жесткой борьбы с преступностью» способствовали резкому увеличению числа сидельцев. Система массового заключения особенно враждебна по отношению к чернокожим, которых лишили свободы в невероятно непропорциональном количестве. В специальном выпуске представлены исследования в области социальных наук: откуда происходит проблема, какие последствия она имеет для семей и общества и почему общественность терпит и поощряет ее. Отследив корни системы до времен рабства, исследователи попытались найти взаимосвязь между тюремным заключением, спросом на рабочую силу и расовым доминированием на рынке труда.

По мере того как инфраструктура уголовного правосудия становится более дорогостоящей, система извлекает богатство из бедных сообществ. Эта постоянно расширяющаяся сеть лишения свободы опутывает огромное количество людей всех расовых групп, причем почти половина всех американцев имеет супруга или соплеменника, родителя, брата, сестру или ребенка, который находится или находился в заключении. Чтобы поддержать такую систему, многие американцы подсознательно отрицают, что структурный расизм лежит в основе уголовного правосудия. А правительство в ответ на протесты за социальную справедливость часто игнорирует социальные причины и возможные средства правовой защиты, полагаясь вместо этого на правоохранительные органы.

Исследовательские статьи за две недели:

Полимерные нити, которые вступают в химические реакции при удлинении, приводят к улучшенной растяжимости и сопротивлению к разрывам гидрогелей.

Сердечные клапаны формируются в ответ на механическое воздействие, создаваемое током крови. Выяснено, что механические силы преобразуются в дискретные биоэлектрические сигналы: пуринергический рецептор инициирует пульсирующее высвобождение ионов кальция. 

Новый механизм инактивации онкогена KRAS позволит объяснить чувствительность опухоли к новым методам лечения. 

Мидии смешивают ионы металлов с особыми белками для получения клея для прикрепления.

Восстановление миофибрилл после повреждения может происходить и без стволовых клеток. При травме происходит локальная миграция ядер, что способствует доставке специальных мРНК для восстановления клеток. Подробнее — в нашем материале.

Течения Гольфстрима и Куросио синхронизированы с помощью атмосферных потоков.

Состав скалистых экзопланет зависит от их родительских звезд.

The Lancet

Обложка прошлой недели посвящена скандалу из-за опубликованного отчета о расследовании насилия во время вспышки Эболы в Демократической Республике Конго. Обвинения были предъявлены 21 мужчине — от краткосрочных подрядчиков до высококвалифицированных международных сотрудников. Эти инциденты являются результатом в том числе плохого управления, бюрократии, защищающей преступника, и культуры вседозволенности. Так, обвинения рассматриваются только в случае их подачи в письменной форме, что является прямой дискриминацией в отношении тех, кто имеет чрезвычайно низкий уровень доходов и образования. То, как ВОЗ отреагирует на этот отчет, решит вопрос доверия к организации.

На этой неделе центральной темой выпуска стало одобрение первой вакцины от малярии. 6 октября ВОЗ объявила, что будет рекомендовать широкое использование вакцины против малярии для детей в странах Африки к югу от Сахары и в других регионах с умеренным и высоким риском заражения. В 2019 году было зарегистрировано 229 миллионов случаев заболевания, и 409 000 человек погибли, две трети из них были моложе 5 лет и проживали в странах Африки к югу от Сахары. Проблемы остаются, среди них — невысокая эффективность вакцины, но все же этот научный триумф может стать одним из грандиозных успехов в области детского здоровья для целого поколения.

Рубрика Perspectives — о цифровизации теста для проверки зрения. Голландский офтальмолог Герман Снеллен изобрел свою визуальную карту в 1862 году, и с тех пор она остается основным способом оценки остроты зрения. Она основана на оценке способности различать высококонтрастные символы (оптотипы), предлагая человеку идентифицировать ряды букв с различным размером шрифта на фиксированном расстоянии. Несмотря на повсеместное распространение оценок остроты зрения на основе графиков, эти тесты страдают некоторыми недостатками: субъективный характер человеческих реакций и роль случая в реакциях человека. Человек может случайно угадать оптотипы. Аналоговые диаграммы имеют физические ограничения: размер оптотипов недостаточен для детального измерения остроты зрения, а статичность физической карты или проектора означает, что они не адаптируются к реакции людей. Эти проблемы может решить использование электронных диаграмм.

Также внимания удостоился Международный день осведомленности об укусах змей, который проводится ежегодно 19 сентября с 2018 года. По оценкам, от укусов змей ежегодно погибает 137 880 человек, и в три раза больше выживших живут с инвалидностью. Сильнее всех страдают регионы Южной и Юго-Восточной Азии, Африки и Латинской Америки. С 2018 года было увеличено финансирование исследований и разработки противоядий и других методов лечения. Стратегия ВОЗ по борьбе с укусами змей направлена на снижение не только смертности, но и заболеваемости на 50% к 2030 году.

Исследовательские статьи:

Вакцина BNT162b2 эффективно предотвращает госпитализации в течение 6 месяцев, даже несмотря на широкое распространение дельта-варианта SARS-CoV-2.

Устойчивость к антибиотикам представляет собой глобальную угрозу общественному здоровью. Антибиотики очень часто назначают детям с неосложненными инфекциями нижних дыхательных путей, но данных рандомизированных контролируемых исследований об эффективности антибиотиков мало. Авторы выяснили, что амоксициллин не влияет на продолжительность умеренно тяжелых симптомов у детей. 

Искусственный интеллект может лучше оценить множественные и многомерные взаимодействия сопутствующих заболеваний и определить целесообразность применения β-блокаторов у пациентов с синусовым ритмом и фибрилляцией предсердий.

Атезолизумаб после адъювантной химиотерапии может стать многообещающим вариантом лечения пациентов с удаленным немелкоклеточным раком легкого на ранней стадии. 

У пациентов после инфаркта миокарда риск повторных тромботических осложнений максимален в первые 30 суток. В дальнейшем риск кровотечений у принимающих двойную антитромбоцитарную терапию может превышать риск тромбозов. У стабилизированных пациентов с острым инфарктом миокарда после чрескожного стентирования новый подход к деэскалации значительно снизил риск чистых клинических событий на срок до 12 месяцев, в основном за счет уменьшения кровотечений.