Новости

Если ваша внимательность и время реакции колеблются чаще, чем обычно, вы можете быть более подвержены риску вирусного заболевания.    Таков главный вывод эксперимента, проведенного учеными Мичиганского университета. "Мы все знаем, что если мы испытываем стресс или недостаточно спим, это приводит к тому, что наша иммунная система становится менее устойчивой", - рассказывает Альфред Геро, автор-корреспондент исследования, опубликованного в журнале Scientific Reports. "Это первое исследование на людях, которое показало, что когнитивные показатели человека до инфицирования респираторным вирусом могут предсказать тяжесть инфекции", - сказал он.    Тонкие изменения в повседневной когнитивной деятельности могут сигнализировать об изменениях в состоянии мозга, которые, как известно, повышают риск заболевания, например, стресс, усталость и плохой сон. Авторы исследования хотели оценить когнитивные функции и выяснить, могут ли они предсказывать иммунные показатели после воздействия респираторных вирусов. Оказалось, что когнитивная вариабельность, измеренная с помощью домашнего цифрового самотестирования, дает очень хорошие прогнозы.    Команда исследовала когорту из 18 здоровых добровольцев, которые проходили тесты на производительность мозга три раза в день в течение трех дней, а затем подверглись воздействию  риновируса. Программа использовала 18 показателей когнитивных функций, включая время реакции, внимание и быстрое переключение между цифрами и символами, которые были объединены для получения индекса вариабельности.    Исследование длилось 8 дней, в течение которых у участников непрерывно собирались различные типы биомаркеров с помощью носимых браслетов, анализов цельной крови, назально-фарингеальных смывов, когнитивного тестирования и самостоятельно представленных клинических данных (симптомы). Биомаркеры собирались в клиническом центре три раза в день с интервалом примерно в 8 часов - рано утром, в середине дня и поздно вечером. Оценки симптомов собирались до забора крови и назальных процедур.    На четвертый день каждому участнику была сделана интраназальная капельная прививка разведенного штамма риновируса человека типа 39 в дозе 100TCID50 в 1 мл лактированного раствора Рингера. Перед прививкой всем добровольцам была проведена мультиплексная ПЦР для выявления неожиданных респираторных патогенов, в частности, гриппа, парагриппа, пикорнавируса/RV, метапневмовируса, респираторно-синцитиального вируса, аденовируса и коронавируса. Начиная со следующего дня после инокуляции, участники ежедневно утром делали промывание носа, а количество вирусной обсемененности определялось путем серийного разведения в культуре клеток. Идентичность риновируса, выделенного в носовых выделениях, была подтверждена во всех случаях с помощью типирования с использованием специфической антисыворотки RV39. В отношении симптомов команда использовала оценку по шкале Джексона, в которой участники оценивали себя от одного до трех баллов по восьми обычным симптомам простуды.  "Вначале мы не выявили, что когнитивные функции имеют значительную связь с восприимчивостью к заболеванию, поскольку мы использовали необработанные данные. Но позже, когда мы рассмотрели изменения с течением времени, мы обнаружили, что вариации когнитивных функций тесно связаны с иммунитетом и восприимчивостью", - отмечает Геро. "Я надеюсь, что будет возможность подтвердить эти выводы в более крупном, более подробном исследовании".    Исследователи с оптимизмом смотрят на то, что использование смартфонов в конечном итоге может помочь выявлять периоды повышенной восприимчивости к заболеваниям, отслеживая такие когнитивные показатели, как скорость и точность набора текста, а также то, сколько времени пользователь тратит на сон. "Традиционные клинические когнитивные оценки, которые рассматривают необработанные показатели за один промежуток времени, часто не дают истинной картины здоровья мозга", - говорит Геро. "Периодический когнитивный мониторинг в домашних условиях с помощью цифровых платформ самодиагностики - это будущее оценки здоровья мозга", - считает он.    В ходе эксперимента также было обнаружено несколько генетических маркеров, которые могут указывать на снижение иммунной функции, которые специалисты будут изучать в дальнейших исследованиях.

Salmonella enterica серовар Typhimurium - является известным патогеном пищевого происхождения, заражающим миллионы людей в год.     Эти бактерии зависят от сложной сети генов и генных продуктов, которые позволяют им чувствовать условия окружающей среды. В новой работе исследователи изучили роль малых РНК, которые помогают сальмонеллам экспрессировать свои гены вирулентности.    Бактерии инфицируют человека, сначала вторгаясь в клетки кишечника с помощью иглоподобной структуры, называемой системой секреции 3-го типа. Эта структура впрыскивает белки непосредственно в клетки, запуская каскад изменений, которые вызывают воспаление и, в конечном итоге, диарею. Гены, кодирующие эту систему, и другие гены, необходимые для инвазии, находятся на участке ДНК, известном как остров патогенности SPI-1. "SPI-1 необходимо хорошо контролировать", - объясняет Сабрина Абдулла, первый автор исследования. "Если игольчатый аппарат системы секреции 3-го типа не производится, сальмонелла не может вызвать инфекцию, а если производится слишком много игольчатого аппарата, бактерия погибает".    SPI-1 контролируется обширной регуляторной сетью. Во-первых, три транскрипционных фактора: HilD, HilC и RtsA, контролируют экспрессию своей ДНК и ДНК друг друга. Они также активируют другой транскрипционный фактор, HilA, который активирует остальные гены SPI-1. SPI-1 также должен чувствовать различные сигналы окружающей среды и настраивать экспрессию своих генов, чтобы инфицировать хозяина.    "Мы давно знаем, что существует множество факторов окружающей среды, которые влияют на регуляцию генов у Salmonella. Однако мы не знали, каким образом. Именно тогда исследователи начали изучать малые РНК", - рассказывает Абдулла. Малые РНК (sРНК) играют решающую роль в определении того, как функционируют гены в бактериальных клетках. Как правило, эти молекулы взаимодействуют либо с белками, либо с матричной РНК (мРНК), которая несет инструкции по созданию белков. В результате sРНК влияют на различные функции бактерий, включая вирулентность и реакцию на окружающую среду.    В данной работе исследователи рассмотрели sРНК, регулирующие мРНК hilD, в частности, последовательность мРНК, называемую 3' нетранслируемой областью - часть мРНК, не участвующую в создании белка HilD. У бактерий длина 3' UTR обычно составляет 50-100 нуклеотидов. Однако длина 3' UTR мРНК hilD составляла 300 нуклеотидов. "Отправной точкой для нашей работы стало наблюдение, что при удалении 3' UTR экспрессия гена hilD увеличилась в 60 раз", - говорит Абдулла. "Затем мы решили поискать sРНК, которые могут взаимодействовать с этим регионом".    Исследователи определили, что хотя sРНК Spot 42 и SdsR могут воздействовать на 3' UTR, они делают это в разных регионах. "Этот результат позволяет предположить, что весь 3' UTR важен для регуляции", - поясняет Абдулла. "Мы показали, что sРНК стабилизируют мРНК hilD и защищают ее от деградации. Такие длинные 3' UTR не были хорошо изучены. С ростом геномных исследований люди все больше понимают, что такие длинные участки существуют и что они важны для регуляции", - отмечает она.    Используя мышиную модель, исследователи также изучили, могут ли Spot 42 и SdsR влиять на то, как Salmonella вызывает инфекции. Они провели конкурентный анализ на мышах, в ходе которого ввели мутантные бактерии, у которых отсутствовали sРНК, и бактерии, содержащие sРНК, чтобы посмотреть, какие штаммы выживают и вызывают инфекцию. "Мы обнаружили, что при удалении sРНК бактерии не могут выжить в организме хозяина. Мы также показали, что sРНК играют роль, помогая SPI-1 вторгаться в клетки хозяина", - говорит Абдулла.    "Теперь, когда мы знаем, что sРНК играют важную роль в контроле SPI-1 через их регуляторное воздействие на 3' UTR hilD, мы хотим расширить наши исследования в двух направлениях. Мы хотели бы лучше понять, как на молекулярном уровне sРНК влияют на уровень мРНК hilD. Мы также хотим лучше понять, как sРНК участвуют в регуляции экспрессии других важных генов SPI-1".