кровь
Если где-то и существуют лаборатории, способные впечатлить опытного любителя ужасов, то в них, несомненно, занимаются парабиозом — хирургическим соединением организмов через их кровеносные системы. Этот равно уважаемый и устрашающий метод появился в науке с середины XIX века, когда французский физиолог Поль Бер срезал у пары крыс-альбиносов по кусочку кожи и соединил их, заставив срастись поврежденными местами. Пик популярности парабиоза пришелся на 1970-е и позволил сделать немало интересных находок, связанных с работой кровеносной системы, иммунитетом, трансплантацией и даже развитием кариеса: было показано, что из двух крыс с «общей» кровеносной системой зубы испортятся только у той, которая сидит на диете с повышенным содержанием сахара.
По мере развития современных методов генетики и молекулярной биологии (и по понятным причинам) парабиоз практически перестал использоваться учеными. Лишь в последнее десятилетие метод соединения кровеносных систем нашел неожиданное возрождение в области исследований старения. Сегодня в целом ряде лабораторий продолжают традиции этих пугающих, но очень ценных экспериментов в поисках неуловимого фактора, содержащегося в крови и способного замедлить старение — а может, и вовсе развернуть его вспять.
Связанные одной кровью
Еще в 1950-х, соединив кровеносные системы крыс разного возраста, Клайв Маккей показал, что за несколько месяцев к старшим участникам таких «тандемов» возвращается былое здоровье костной ткани. Двумя десятилетиями позже Фредерик Людвиг и Роберт Элашофф повторили процедуру, подтвердив увеличение продолжительности жизни у крыс, получавших «молодую» кровь.
В начале 2000-х на полузабытый парабиоз обратил внимание стэнфордский исследователь старения Томас Рэндо. Он обнаружил, что под действием «молодой крови» упавшая было активность стволовых клеток частично восстанавливается, обеспечивая обновление мышечной ткани. Его коллега Эми Уэйджерс продемонстрировала способности крови стимулировать регенерацию поврежденной нервной ткани и замедлять возрастные изменения сердечной мышцы животных. Было показано и обратное влияние «старой» крови на состояние молодых нейронов и мускулов, что, впрочем, уже не так увлекательно.
«Все это, конечно, довольно провокативно, но заставляет и задуматься, — сказал тогда нейрофизиолог из Института старения в Мэриленде Марк Мэттсон. — Может, и мне стоит заморозить немного крови своего внука, чтобы быть во всеоружии, когда у меня самого начнутся когнитивные проблемы». Если же говорить всерьез, то существует масса доводов против применения такой процедуры на людях — хотя бы тот, что смертность подопытных животных при парабиозе очень высока, иногда превышая треть соединенных пар. Но ученых интересует не парабиоз и даже не сама кровь, а те вещества, которые содержатся в ней и могут «запускать» омоложение.
Максим Скулачев, ведущий научный сотрудник биофака МГУ, директор НИИ Митоинженерии МГУ:
«Вся эта история с парабиозом, «омоложением кровью» — лишь надводная часть айсберга, часть более широкой проблемы регуляции скорости старения. Я считаю, что скорость нашего старения находится под контролем специального центра, выполняющего определенную «процедуру», «программу» старения. Например, через некоторый набор факторов, гормонов, он «сообщает» организму текущий возраст, и наши органы, ткани и даже клетки соответственно на это реагируют. Скорее всего, основная часть этих факторов доставляется до места назначения с кровью, что и может вызывать наблюдаемые эффекты парабиоза. Но что это за факторы, как они работают — с этим еще предстоит разобраться».
Игры с плазмой
В самом деле, точно тем же чудесным действием обладает и плазма крови, которая отфильтрована от белых и красных клеток и содержит лишь растворенные в воде белки и другие молекулы. «Нам не нужно менять всю кровь, — заключил профессор Стэнфордского университета Тони Висс-Корей после очередных опытов, показавших стимулирование роста нервной ткани «молодой» плазмой. — Она сама действует как лекарство».
Это заявление еще не стоит считать призывом к действию. Лучше вспомнить, что знаменитый советский физиолог Александр Богданов пытался «омолаживаться» кровью еще в 1920-х и погиб при очередном переливании. Однако эффектное восстановление нейронов, которое продемонстрировал Висс-Корей, вселило надежду в анонимного бизнесмена из Гонконга, семья которого страдает от болезни Альцгеймера, связанной с разрушением нервной ткани. Бизнесмен обеспечил финансирование — и уже с конца 2014 года стартап Alkahest, основанный американским ученым и его новым партнером, ведет клинические испытания трансфузии плазмы для лечения болезни Альцгеймера. «Исследования завершатся в начале 2017 года, потом мы проанализируем и опубликуем результаты, — рассказал нам профессор Висс-Корей. — Пока же могу сказать лишь то, что переливание плазмы оказалось совершенно безопасным и не вызывает побочных эффектов».
Уже в конце 2016 года молодой медик Джесс Кармазин объявил о начале собственных опытов с переливанием плазмы крови — интересно, что для участия в них добровольцы должны не только быть здоровы, но и заплатить немаленькую сумму в $8000. Сейчас стартап Ambrosia набирает группу из 600 желающих старше 35 лет, которые в течение двух дней получат около 1,5 л «молодой» плазмы, чтобы затем ученые отследили изменения в содержании более чем 100 биомолекул в их крови. Проект Кармазина вызвал немало гневных возражений, так что часть денег Ambrosia направит на этическое обоснование готовящихся экспериментов.
Ускользающий фактор
Тем временем другие ученые продолжают поиски загадочных факторов плазмы, которые могут запускать омоложение. Одну из таких молекул еще в 2008 году обнаружила Ирина Конбой, и ею оказался обыкновенный окситоцин. С возрастом выработка вещества, которое с некоторой помпой называют «гормоном любви», действительно падает. Инъекциями окситоцина в мускулы старых мышей ученые стимулировали их омоложение, активируя работу сохранившихся стволовых клеток. Тони Висс-Корей рассказал нам, что его команде удалось выделить еще один фактор, белок TIMP2, и сообщение об этой находке готовится к печати.
Последовательно и целенаправленно действует Эми Уэйджерс, которая тоже начинала с Томасом Рэндо, а сегодня возглавляет собственную лабораторию в Гарварде. Исследовательница показала, что кровь молодых мышей снижает у их парабиотических партнеров гипертрофию сердечной мышцы, довольно частую у старых грызунов. Детальное изучение состава крови указало на возможного виновника этих изменений — белковый фактор роста GDF11. Эта сигнальная молекула действительно крайне важна для нормального роста и формирования тканей, а с возрастом организм производит ее все меньше. Уэйджерс показала, что одних лишь инъекций GDF11 достаточно для «омоложения» сердца, скелетных мышц и нервной ткани. Вскоре на перспективную молекулу накинулись все.
К сожалению, при ближайшем рассмотрении все оказалось далеко не так однозначно. И хотя Уэйджерс смогла дополнительно подтвердить роль этого фактора, ученым из фармацевтического гиганта GlaxoSmithKline получить такие результаты не удалось. А исследователи из Novartis и вовсе заявили, что содержание GDF11 в крови у старых мышей, наоборот, повышается — вместе с ослаблением способностей к регенерации мускульной ткани. Сложности идентификации белка среди массы родственников до сих пор не позволяют закрыть вопрос о роли GDF11. Однако ясно, что этим белком список веществ, которые могут обеспечивать омолаживающие свойства плазмы, далеко не исчерпан. В крови есть кое-что еще, что привлекает не только вампиров, но и ученых в поисках лекарства от старости.
источник
Чарльз Дрю, родившийся в 1904 году в Вашингтоне, после окончания колледжа решил стать врачом. Ему пришлось проработать два года школьным учителем химии и биологии, чтобы скопить денег на обучение, но в 1928 году он столкнулся с еще одной проблемой. Дело в том, что цвет кожи Чарльза был не совсем белый — попросту говоря, он был, как принято сейчас говорить, афроамериканцем. Не пройдя по конкурсу ни в один из двух доступных для него университетов (Университет Говарда и Гарвард), он не захотел терять время и поступил в канадский Университет Макгилла в Монреале. Через пару лет научным руководителем талантливого студента стал британский профессор, трансфузиолог (специалист по переливанию крови) Джон Битти. После окончания университета в 1933 году Дрю вернулся в Вашингтон, а затем, в 1938 году — в госпиталь Колумбийского университета в Нью-Йорке, где продолжил работу над проблемами переливания крови. В то время уже была известна совместимость по группам крови, но даже в холодильнике кровь для переливания хранилась всего несколько суток. Поскольку за группу крови отвечают эритроциты, Дрю предположил, что их отделение позволит получить универсальную плазму — незаменимый компонент для бригад скорой медицинской помощи. Его предположение подтвердилось, и уже в следующем году Чарльз Дрю создал и возглавил банк крови госпиталя. После многочисленных экспериментов он нащупал путь и к увеличению срока хранения плазмы — им оказалась дегидратация (то есть «сушка»). Сухая плазма могла храниться значительно дольше, а получить из нее обычную можно было путем добавления воды прямо на месте.
В 1940 году Дрю защитил диссертацию на тему «Изучение консервации крови» (и стал первым в истории США афроамериканцем, получившим звание доктора наук). В Европе уже полыхала война, и Чарльзу предложили возглавить программу «Кровь для Британии», предназначенную для спасения жизней английских летчиков. А в следующем году он стал первым директором созданного Банка крови Американского отделения Красного креста в Нью-Йорке. Однако когда военные прислали ему предписание маркировать кровь в соответствии с расой донора, Дрю выступил с резкой критикой, называя такое решение совершенно антинаучным. В знак протеста он ушел с поста директора Банка крови и вернулся к преподаванию медицины в Университете Говарда, а после переезда в Вашингтон — к работе консультанта Национальной службы здравоохранения.
1 апреля 1950 года, устав после проведения нескольких операций в местном госпитале, Дрю задремал за рулем, и его машина перевернулась. Врачи, прибывшие на место происшествия, приложили все усилия, чтобы спасти своего знаменитого коллегу, но травмы были слишком серьезны, и Чарльз Дрю умер, не дожив даже до 45 лет. Лучшим памятником этому великому человеку стали миллионы жизней, ежегодно спасаемых с помощью разработанных им методов и созданных им банков крови.
источник
Вы можете знать свою группу крови, но известно ли вам, что на самом деле у людей 35 различных групп крови? Они включают в себя как хорошо известные системы вроде I,II,III,IV групп и систему резус-фактора, так и весьма необычные.
Прогресс в исследовательских технологиях за последние несколько лет позволил идентифицировать три новых системы групп крови: Langereis и Junior, идентифицированные в 2012 году, и andVel, найденную годом позже. Все три были названы в честь пациентов, у которых они впервые были открыты.
Например, в Японии живёт около 2500 человек, имеющих Langereis-отрицательную группу крови. И хотя людей с такой группой находят по всему земному шару, их общее число неизвестно. Также в Японии обнаружено около 50.000 человек с Junior-отрицательной группой крови. Эта группа реже встречается в остальном мире, однако людей с ней можно найти в европейском цыганском сообществе. И около 400.000 человек – в основном, в Европе и США – как считается, имеют Vel-отрицательную группу крови.
Важным шагом для трансфузионной медицины было определение специфических антигенов и антител каждой системы, поскольку все три признаны «клинически значимыми». Причина – в том, что они способны вызвать опасную реакцию, если будут перелиты пациенту, выработавшему антитела против положительных групп крови.
Наиболее опасны антитела против Vel-группы, получившие обозначение «anti-Vel». Специалисты по переливанию крови знают об их существовании с 1950-х годов, когда тело «Пациента Вел», 66-летней женщины, яростно отторгло перелитую ей кровь.
До сих пор существует вероятность, что в человеческом сообществе будут найдены другие, ещё более редкие, группы крови или антигенов. Профессор Бэллиф, который вместе со своими коллегами идентифицировал молекулярную основу групп Langereis и Junior, и принимавший участие в разработке теста на Vel-группу, считает, что таких пока ещё не открытых групп может быть около десяти.
источник
Как выяснилось, все сводится к одной-единственной молекуле.
Кровь, как и многие другие вещества с сильными запахами, содержит множество молекулярных компонентов, но лишь некоторые из которых играют определенную роль в привлечении хищников. Ученые из Линчепингского университета (Швеция) проанализировали состав крови млекопитающих с помощью газовой хроматографии и масс-спектрометрии. В результате было выявлено около 30 веществ, участвующих в создании характерного запаха крови, но важнейшим из них является альдегид транс-4,5-эпокси-(Э)-2-деценаль.
Исследователи испытали привлекательность альдегида на диких собаках Азии и Африки, южноамериканских кустарниковых собаках и уссурийских тиграх в шведском зоопарке, взяв четыре различные жидкости (синтетический альдегид, лошадиную кровь, фруктовую воду и растворитель без запаха) и обработав ими дощечки, которые они по очереди ставили в вольеры к животным. Результаты показали, что политые альдегидом деревяшки вызвали у хищников не меньше ярости, чем окровавленные.
Ученые остались довольны исследованием, убедившись на этом примере, что именно альдегид формирует запах крови. В перспективе ученые планируют исследовать эволюционные корни этого запаха и рассмотреть реакцию травоядных животных на альдегид.
источник
Клетки крови:
1 — Нейтрофилы, 2 — Эозинофилы, 3 — Базофилы, 4 — Лимфоциты, 5 — Моноциты, 6 — Тромбоциты, 7 — Эритроциты
Эритроциты — красные кровяные тельца. Они определяют цвет крови. Это безъядерные клетки, имеющие вид двояковогнутого диска диаметром 7 — 8 мкм и толщиной 1 — 2 мкм. В эритроцитах содержится специфический пигмент крови — гемоглобин, который представляет собой белок, связанный с атомом железа. В норме в крови содержится 13,0 — 16,0 г% гемоглобина. Эритроциты образуются в красном костном мозге. В 1 л крови их содержится 4 — 5х1012. Средняя продолжительность жизни эритроцитов — 120 дней, затем они разрушаются в печени и селезенке, где гемоглобин после отщепления железа образует желчные пигменты. Функция эритроцитов — транспорт кислорода и углекислого газа. Эта функция связана со способностью гемоглобина образовывать непрочный химический комплекс с кислородом — оксигемоглобин (атомы железа гемоглобина способны присоединять и отдавать молекулы кислорода без изменения валентности). Соединение кислорода с гемоглобином отличается от соединения гемоглобина с диоксидом углерода (артериальная кровь имеет ярко-алый цвет, а венозная — более темный). В венозной крови гемоглобин образует соединение с диоксидом углерода — карбгемоглобин, который переносит около 10% СО2; остальной СO2 в виде карбонатных соединений переносится плазмой крови. Гемоглобин может образовывать вредные для человека соединения. Так, сродство железа гемоглобина к угарному газу (СО) выше его сродства к СO2, поэтому повышение концентрации СО в воздухе даже до 0,1% опасно для жизни, так как 80% гемоглобина при этом превращается в карбоксигемоглобин (НbСО), который не может присоединять О2.
Лейкоциты — белые кровяные тельца, не имеющие постоянной формы, содержащие ядро и способные к амебоидному движению. Их размеры от 8 до 20 мкм. Они могут проникать через стенки сосудов и передвигаться между клетками. Существует несколько видов лейкоцитов, которые отличаются размерами, наличием или отсутствием зернистости, формой ядра. Нейтрофилы, базофилы, эозинофилы относятся к зернистым лейкоцитам; лимфоциты и моноциты — к незернистым. Количество лейкоцитов сильно колеблется: при определении их утром, натощак, оно составляет от 4х109 до 9х109 в 1 л крови. Лейкоциты образуются в красном костном мозге, селезенке, лимфатических узлах, разрушаются в селезенке, очагах воспаления. Продолжительность их жизни 2 — 4 дня. Основная функция лейкоцитов — защита организма от микроорганизмов, чужеродных белков, инородных тел — осуществляется благодаря их способности к фагоцитозу. Разновидность белых клеток крови — лимфоциты способны образовывать антитела в ответ на проникновение в организм возбудителей заболеваний. Лейкоциты также способны уничтожать отмершие клетки организма.
Тромбоциты — безъядерные кровяные пластинки округлой или овальной формы размером 0,5 — 3,0 мкм. Содержание их в 1 л крови — 180 — 320х109. Они образуются в красном костном мозге, разрушаются в селезенке. Продолжительность их жизни 8 — 11 дней. Функция тромбоцитов — участие в свертывании крови.
Большинство лабораторных исследований, применяемых в настоящее время в медицине, сдается натощак. Основная причина одна, и она достаточно проста: результаты анализа, сданного непосредственно после приема пищи, не являются точными.
Самый наглядный пример – биохимический анализ на содержание в крови глюкозы («сахара»). Если кровь будет сдана непосредственно после приема пищи или в ближайшие часы, то даже у вполне здорового человека уровень глюкозы будет выше физиологической нормы, что вполне может соответствовать диагнозу сахарного диабета. На самом деле, конечно, по одному единственному результату анализов выставлять диагноз и, тем более, назначать лечение никто не будет. Но вот дополнительное обследование в таком случае Вам обеспечено.
Сразу необходимо оговориться, что чувствительность различных анализов к приему пищи неодинакова. Так к наиболее «чувствительным» относятся общий и биохимический анализы крови . Такие анализы сдаются строго натощак. Для анализов на гормоны (в утреннее время) и антитела к инфекционным агентам (в течение дня) достаточно выдержать перерыв около 5-6 часов. Всего 3-4 часов голодания достаточно для анализов на гепатиты, ВИЧ, ХГЧ, сифилис и др.
