Нейронаука

• Мозжечок у нас традиционно ассоциируется с двигательным контролем. Поражение передней доли мозжечка провоцирует нарушение согласованных действий (атаксия), утрату чувства расстояния, нечленораздельную речь и затрудненные движения глазами. Действительно, набор моторных нарушений. Но вот при повреждении задней доли мозжечка развивается мозжечковый когнитивно-аффективный синдром, и это уже совсем другая история. В последние годы становится всё очевиднее, что задний мозжечок играет важную роль в социальном и эмоциональном обучении человека. Мозжечковая функция, как на трех китах, лежит на трех нейронных сетях: 1) системе наблюдения за действиями (такая часть сенсомоторной интеграционной сети); 2) ментализирующей системе для понимания психического и эмоционального состояния другого человека; 3) лимбической сети, поддерживающей основные процессы эмоционального возбуждения и удовольствия/неудовольствия. Фрэнк Ван Овервол (Frank Van Overwalle) в своей обзорной статье описывает, как все эти системы и сети поддерживают социальное и эмоциональное обучение посредством функциональных взаимных связей, которые инициируются и заканчиваются в заднем мозжечке и неокортексе. Автор предполагает, что основная функция заднего мозжечка заключается в идентификации и кодировании временных последовательностей событий, что помогает в тонкой настройке и автоматизации процесса обучения. В статье обсуждаются исследования с использованием нейровизуализации и неинвазивной стимуляции, которые предоставляют убедительные доказательства этой предполагаемой функции мозжечка, а также другие потенциальные функциональные объяснения роли задней части мозжечка в социальных и эмоциональных процессах. — Social and emotional learning in the cerebellum.
• Считается, что тревожные расстройства являются самыми распространенными среди психических расстройств во всем мире. Но так ли хорошо мы понимаем их точные нейробиологические механизмы? Текущие диагностические классификации основаны на наблюдаемых симптомах, а не на базовой патофизиологии, скрытой в глубине, не отражают разнородность тревожных расстройств. Недавние достижения в области функциональной нейровизуализации предоставили новое понимание нейронных цепей, вовлеченных в патологическую тревожность, выявив дисфункции, которые выходят за рамки традиционных диагностических критериев. В обзоре авторы объединяют доказательства, которые подчеркивают аномалии в нейроповеденческих системах, связанные с оценкой рисков, исходящих от других субъектов, а также когнитивными системами и социальными процессами. Авторы статьи подчеркивают, что патологическая тревожность возникает не только из-за повышенной реактивности в цепях страха, но и из-за изменений в тех цепях, которые опосредуют потенциальную угрозу, обрабатывают вознаграждение, социальные сигналы и осуществляют когнитивный контроль. Более того, возникшие нейронные аномалии могут усугубляться неадаптивным поведением, которое препятствует угасанию реакции на тревожащий стимул и закрепляет патологическое состояние. Авторы надеются, что детальное описание конкретных нейронных механизмов в каждой системе внесет вклад в более полное понимание нейробиологии тревожных расстройств и задаст новые направления исследований в этой области. — Neural circuit basis of pathological anxiety, «Биомолекула»: «Страх и ненависть в миндалине: как возникает агрессия?», «Роль миндалевидного тела в социальном поведении».
• Сколь бы хайповой ни была тема диеты как орудия профилактики многих болезней, нельзя забывать, что в ряде случаев действительно доказана ее роль. Например, изменением диеты можно добиться снижения риска сердечно-сосудистых заболеваний. Это доказанный факт! Данные некоторых наблюдательных исследований связывают определенные модели здорового питания с улучшением когнитивных способностей. Однако клинические испытания изменений диеты продемонстрировали либо нулевые, либо, в лучшем случае, незначительные эффекты на когнитивные функции. В обзоре просуммированы имеющиеся в настоящее время данные наблюдательной эпидемиологии и клинических испытаний относительно потенциальной роли диеты в профилактике деменции и снижения когнитивных способностей. Авторы обсуждают возможные методологические ограничения, которые могли бы помешать выявить потенциальные нейропротекторные эффекты диеты в предыдущих испытаниях, и какую «работу над ошибками» стоит провести в будущем. В рамках этой области они предлагают дорожную карту будущих испытаний диетических вмешательств для профилактики деменции. — Diets to promote healthy brain ageing, «Биомолекула»: «Нутригеномика: питание vs. заболевания?», «Нутригеронтология: питание vs. старение».
• Химический синапс является основной формой контакта между нейронами центральной нервной системы. Эти синапсы обычно сконфигурированы как пресинаптические окончания аксонов на постсинаптических дендритах или телах (сомах), давая начало аксо-дендритным и аксо-соматическим синапсам, соответственно. Помимо этих общих конфигураций синапсов существуют менее изученные, неканонические типы синапсов, которые распространены по всему мозгу и вносят значительный вклад в функцию нейронной цепи. Разнообразие синапсов зиждется на разнообразии белков, их слагающих. Авторы обзора исследуют ландшафт синаптического разнообразия и описывают механизмы, которые расширяют молекулярную сложность синапсов, от генотипа до регуляции экспрессии генов, производства специфических форм белков и образования локализованных белковых комплексов. Синапс-специфический подход, интегрирующий клеточные функции и молекулярные данные должен привести, по мнению авторов, к более целостному пониманию нейронального феномена на разных уровнях. — Understanding the molecular diversity of synapses, «Биомолекула»: «Ликбез по ЦНС», «В полном объеме: синаптические везикулы в трехмерной модели синапса».
• Наш мозг действует одновременно как целое и сумма частей. Нейронные ансамбли временно формируются, когда мы обращаем на что-то внимание или думаем, действуем. Это динамичный, самоорганизующийся процесс. Теория динамики координации предлагает механизм, называемый метастабильностью, — тонкую смесь интеграции и сегрегации. Тенденции областей мозга демонстрировать свою автономию и специализированные функции (сегрегация, модульность) сосуществуют с тенденциями к глобальному связыванию и координации для множественных функций (интеграция). Однако в нейробиологической литературе понятие метастабильности часто используется эвристически, а иногда и вовсе не точно, что затрудняет навигацию среди источников и интерпретацию результатов. Авторы обзора поставили задачу «навести порядок» в важной, на самом деле, области. Они предлагают всесторонний обзор метастабильности и ее приложений в нейронауке, охватывающий научные и исторические истоки и практические подходы, используемые для ее оценки в эмпирических данных. Авторы также предоставляют критический анализ последних теоретических построений, объясняя распространенные заблуждения и прокладывая путь для будущих разработок. — Metastability demystified — the foundational past, the pragmatic present and the promising future.

Вакцинация

Проблемы разработки вакцин и пути их решения

Современные вакцины — мощное оружие в борьбе с инфекционными заболеваниями, но при их разработке ученые сталкиваются с серьезными вызовами. Некоторые патогены, такие как ВИЧ, успешно ускользают от иммунного ответа, а существующие вакцины против туберкулеза и малярии остаются недостаточно эффективными. Быстро мутирующие вирусы, включая грипп и SARS-CoV-2, требуют постоянного обновления защитных мер, а реактогенные эффекты могут снижать доверие к вакцинации.

В новом обзоре исследуются передовые технологии, способные преодолеть эти ограничения. Авторы рассматривают новейшие достижения в области доставки вакцин, разработки адъювантов и антигенов, а также революционные подходы, основанные на нанотехнологиях и нуклеиновых кислотах. Эти инновации открывают путь к созданию более эффективных, безопасных и адаптивных вакцин, которые могут изменить будущее медицины. — Advanced technologies for the development of infectious disease vaccines, «Биомолекула»: «Разработка вакцин: чем и как имитировать болезнь?».

Перспективы вакцинации против малярии

Малярия остается одной из самых смертоносных инфекций, ежегодно унося жизни сотен тысяч людей. В 2022 году число погибших превысило 600 000, и за последние годы ситуация не улучшилась. Более того, устойчивость паразитов и комаров к существующим методам борьбы продолжает распространяться, особенно в Африке. Однако 2024 год ознаменуется важным прорывом — первые лицензированные вакцины против малярии, RTS,S и R21, начнут широко применяться, что может значительно снизить детскую смертность.

В этом обзоре рассматриваются основные проблемы, связанные с малярией, и подробно описываются вакцины RTS,S и R21 — первые в истории вакцины против паразитарного заболевания человека. Авторы анализируют их эффективность, ограничения и перспективы, а также обсуждают разработки следующего поколения, использующие передовые подходы к формированию иммунного ответа. Будущие вакцины могут не только усилить защиту детей, но и помочь в глобальной борьбе с малярией, предотвращая заболевание у беременных и ускоряя его ликвидацию. — Malaria vaccines: a new era of prevention and control, «Биомолекула»: «Малярия. 15 фактов о болотной лихорадке».

Онкология

Актуальность исследований злокачественных новообразований на ранних стадиях

Раннее выявление и профилактика онкологических заболеваний могут значительно повысить выживаемость пациентов, но процессы превращения нормальных клеток в предраковые и злокачественные до сих пор изучены недостаточно. Основная сложность заключается в нехватке клинических образцов на ранних стадиях заболевания и подходящих моделей для их исследования.

В этом обзоре рассматриваются современные подходы к изучению биологии ранних злокачественных новообразований, включая использование модельных систем — от аутохтонных мышей до органоидов и стволовых клеток. Авторы анализируют новейшие методы визуализации, родословного отслеживания клеток, мульти(омиксных) исследований и искусственного интеллекта, которые помогают глубже понять ранние этапы развития опухолей. Эти инновации открывают перспективы для выявления ключевых биомаркеров и разработки новых стратегий ранней диагностики и профилактики онкологических заболеваний. — Emerging strategies to investigate the biology of early cancer, «Биомолекула»: «Онкодиагностика — вызовы и решения».

Роль ожирения в развитии и терапии онкологии

Ожирение играет значительную роль в развитии и лечении онкологических заболеваний, влияя на эффективность терапии и прогноз для пациентов. Чрезмерное висцеральное ожирение становится все более распространенным среди больных раком, а его влияние на современные методы лечения, включая таргетную и иммунную терапию, остается предметом активных исследований.

Этот обзор рассматривает сложные механизмы взаимодействия ожирения, саркопении и противораковой терапии, включая влияние состава тела на токсичность и распределение лекарств. Авторы подчеркивают необходимость междисциплинарного подхода к контролю массы тела и мышечной ткани во время и после лечения, а также важность дальнейших исследований для оптимизации терапевтических стратегий. — The multifactorial effect of obesity on the effectiveness and outcomes of cancer therapies, «Биомолекула»: «Рацион опухолевых клеток, или роль питания в терапии рака».

Микроорганизмы

В поисках дружелюбных соседей

Современные здания и помещения служат не только местом обитания для людей, но и средой для множества микроорганизмов, которые попадают внутрь с людьми, животными, вентиляцией и водой. Хотя многие микробы погибают на сухих и стерильных поверхностях, оставшаяся микробная биомасса может оказывать значительное влияние на здоровье человека.

С ростом урбанизации понимание взаимосвязи между микробиомом помещений и здоровьем становится все более актуальным. В этом обзоре авторы рассматривают, как внутренняя микробная экосистема влияет на иммунитет, эндокринную и нервную системы, а также предлагают стратегии использования микробиома для создания жилых и рабочих пространств, способствующих укреплению здоровья. — The indoors microbiome and human health.

Роль трипаносомоза в развитии кардиомиопатии

Трипаносомозы — это паразитарные заболевания, поражающие различные органы и системы, в том числе сердце. Болезнь Шагаса, вызываемая Trypanosoma cruzi, остается ведущей причиной кардиомиопатии в Латинской Америке, в то время как африканский трипаносомоз, связанный с Trypanosoma brucei, преимущественно затрагивает центральную нервную систему.

Этот обзор посвящен влиянию данных инфекций на сердечно-сосудистую систему, с акцентом на болезнь Шагаса и ее хроническое осложнение — кардиомиопатию. В связи с миграцией населения из эндемичных регионов инфекция приобретает глобальное значение, что делает осведомленность кардиологов по всему миру особенно важной. Также рассматриваются механизмы поражения сердца, методы диагностики и актуальные терапевтические стратегии, подчеркивая необходимость новых подходов к лечению. — Cardiac involvement in Chagas disease and African trypanosomiasis.