columella

columella

Бактерии, грибы и прочие подозрительные личности - кто живёт в нас, на нас и вокруг нас. Микробиология и медицинские детективы для тех, кто хочет знать чуть больше. ТГ канал: https://t.me/microbblog
Пикабушница
Дата рождения: 15 ноября
2067 рейтинг 13 подписчиков 1 подписка 19 постов 13 в горячем
10

У нас на подходе новая эпидемия?⁠⁠

Во Франции человек умер от вируса Шамонда, которым раньше болели только животные. Лекарства на сегодняшний день нет, вакцины нет, а какие у людей симптомы, толком никто не знает, потому что раньше человеческих случаев не было. Кажется, нас ждёт новая вирусная эпидемия.

Сказала бы я, если бы любила громкие заголовки. А теперь давайте разберёмся, что там на самом деле произошло и стоит ли паниковать.

Мокрец рода Culicoides, который и переносит вирус.

Мокрец рода Culicoides, который и переносит вирус.

22 октября 2026 года европейский Центр профилактики и контроля заболеваний (ECDC) сообщил о первом известном случае заражения человека вирусом Шамонда. Пациент находился на лечении в Лионе. За месяц до начала симптомов ему провели аллогенную трансплантацию стволовых клеток, а для этой процедуры необходимо глубокое подавление иммунитета. По сути, собственная иммунная система пациента фактически уничтожается перед пересадкой, а новая ещё не работает.

В сентябре у пациента развился энцефалит (воспаление головного мозга). Стандартные анализы причину не выявили. Тогда врачи применили метатранскриптомику - прочитали весь генетический материал, который нашёлся в спинномозговой жидкости, и среди него обнаружили вирус Шамонда.

В начале октября пациент умер от энцефалита. При этом выяснение, как именно пациент заразился и какой вклад инфекция внесла в смерть в целом, еще продолжается.

А что это вообще за вирус такой?

Вирус Шамонда (Shamonda virus, SHAV) известен науке с 1965 года, когда его впервые выделили у крупного рогатого скота в Нигерии.

Он относится к роду Orthobunyavirus. Это РНК-содержащие вирусы, основные хозяева которого это сельскохозяйственные животные, прежде всего коровы, овцы и козы.

У взрослых животных инфекция может вызывать повышение температуры, диарею, вялость и снижение надоев молока. Но особенно неприятны возможные последствия заражения во время беременности. Вирус может передаваться от матери плоду, вызывая аборты, мертворождения и врождённые пороки развития.

Как он передаётся?

Основными переносчиками считаются мокрецы рода Culicoides. Это крошечные кровососущие насекомые, внешне напоминающие мошек. Мокрец кусает заражённое животное, а затем может передать вирус другому. Именно так возбудитель распространяется между стадами.

А вот как заразился человек во Франции, пока точно неизвестно. Основная версия это укус заражённого мокреца, но расследование продолжается. Никаких подтверждённых случаев передачи Шамонда от человека человеку на сегодняшний день нет.

Почему о вирусе заговорили именно сейчас?

Потому что летом 2026 года его впервые обнаружили у сельскохозяйственных животных в Европе. Клинические признаки у животных начали регистрировать с июня, а сам вирус определили в конце июля. Сначала его нашли у коров в Швейцарии, южной Германии и Франции, затем он выявился и в других европейских странах.

Карта распространения вируса во Франции на 28 сентября от ESA

Карта распространения вируса во Франции на 28 сентября от ESA

К 20 октября только во Франции Шамонда обнаружили у крупного рогатого скота в 52 департаментах.

Более того, немецкие исследователи установили, что в Европу попала не одна генетическая линия вируса, а как минимум две. Их обозначили Shamonda Europe 1 и Shamonda Europe 2. Причём это именно два независимых заноса. У человека во Франции нашли первую линию, SHAV-EU1.

То есть для ветеринаров ситуация действительно тревожная и требует внимания. Но распространение вируса среди коров ещё не означает, что он способен эффективно заражать людей, а тем более передаваться между ними.

Но ведь человек всё-таки заразился?

Да. И именно поэтому случай представляет научный интерес.

Однако здесь нужно учитывать состояние пациента. Его иммунная система была подавлена настолько, насколько это вообще возможно в медицине.

В норме иммунная система человека постоянно сталкивается с огромным количеством микроорганизмов и вирусов. Часть из них не способна эффективно размножаться в наших клетках, а другие уничтожаются иммунной системой до того, как успевают вызвать заметное заболевание.

При выраженном иммунодефиците ситуация меняется. Даже инфекции, которые редко вызывают заболевания у здоровых людей, могут приводить к тяжёлым осложнениям.

Вполне возможно, что именно это сыграло ключевую роль в случае с вирусом Шамонда.

А похожие истории уже были?

Да, причём тоже во Франции.

В сентябре 2018 года в больницу поступила 58-летняя женщина с лихорадкой, которая не проходила после антибиотиков.

У неё была довольно сложная история заболеваний. Ранее пациентка перенесла неходжкинскую лимфому, у неё был цирроз на фоне аутоиммунного гепатита, и она получала иммунодепрессант сиролимус. Кроме того, у неё были нарушения работы B-лимфоцитов и дефицит антител.

Позже появились неврологические симптомы, состояние постепенно ухудшалось. МРТ выявила изменения, характерные для энцефалита. Но стандартные исследования не позволяли установить возбудителя.

МРТ головного мозга 58-летней пациентки, у которой впоследствии обнаружили вирус Кристоли. Стрелками обозначены изменения, соответствующие воспалительному поражению головного мозга. Источник: Rodriguez et al., 2020.

МРТ головного мозга 58-летней пациентки, у которой впоследствии обнаружили вирус Кристоли. Стрелками обозначены изменения, соответствующие воспалительному поражению головного мозга. Источник: Rodriguez et al., 2020.

В марте 2019 года врачи взяли биопсию мозга и решили использовать другой подход - метагеномное секвенирование. Вместо того чтобы искать конкретный известный вирус, исследователи выделили из образца ДНК и РНК и секвенировали генетический материал, который там находился. Про метагеномные исследования у меня есть большой пост.

Затем полученные последовательности сравнили с базами данных и обнаружили совершенно неизвестный науке вирус. Его назвали Кристоли (Cristoli virus), в честь французского города Кретей, где проводилось исследование.

Самое интересное, что Кристоли тоже оказался ортобуньявирусом, хотя и несколько другим.

К сожалению, женщина умерла 27 марта 2019 года и исследователи связали развившийся энцефалит именно с вирусом Кристоли. При этом за год до появления симптомов пациентка не покидала Францию. Значит, вполне вероятно, что вирус уже циркулировал в стране, просто раньше его никто не находил. В 2020 году результаты опубликовали в журнале Emerging Infectious Diseases.

А в 2021 году ближайший родственник Кристоли, вирус Умбре, оказался причиной смертельного энцефалита ещё у двух французских пациентов, тоже с иммунодефицитом.

Так новые опасные вирусы появляются всё чаще?

Здесь важно разделять два совершенно разных события.

Первое это появление или распространение нового возбудителя. Например, когда вирус попадает в регион, где раньше не встречался, или приобретает способность заражать новый вид хозяев.

Второе это обнаружение вируса, который уже существовал, но раньше оставался неизвестным.И развитие методов секвенирования позволяет всё чаще регистрировать именно второй вариант. Представьте, что раньше при подозрении на вирусную инфекцию врачи использовали тесты на несколько десятков известных возбудителей. Если все результаты оказывались отрицательными, установить причина считалась неизвестной.

Теперь исследователи могут изучить практически весь генетический материал в образце и обнаружить последовательности даже тех вирусов, которых нет среди обычных диагностических мишеней и шанс найти "хоть что-то" сильно выше.

Так стоит ли беспокоиться?

На 23 октября 2026 года французские органы здравоохранения и ECDC не выявили признаков передачи вируса Шамонда между людьми и не считают его установленной угрозой для населения.

Вирусы действительно способны преодолевать межвидовые барьеры, а инфекции у людей с сильно ослабленным иммунитетом могут протекать особенно тяжело. Но один случай заражения ещё не означает, что перед нами новый эпидемический возбудитель.

Так что гречку и туалетную бумагу закупать не спешите.

А про науку и медицину без пугалок пишу у себя в канале, приходите.

Показать полностью 3
60

Противогрибковое лекарство у ваших ног⁠⁠

А точнее на ногах. Новое исследование показало, что между пальцев ног у человека живут бактерии, которые не дают развиваться грибкам.

Исследователи собрали коллекцию из 968 бактериальных штаммов с кожи 34 здоровых добровольцев, с восьми участков тела. А потом большую часть из них проверили на способность бороться с патогенами.

В контрольных чашках (правая колонка) грибы разрастаются свободно, а рядом с Kocuria LK960 (тот самый изолят нового вида) их рост подавлен. <a href="https://pikabu.ru/story/protivogribkovoe_lekarstvo_u_vashikh_nog_14421718?u=https%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Farticles%2Fs41467-026-73524-z&t=%D0%98%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA%3A&h=7657a6797d1fbc405d657b5eae24b211924987d3" title="https://www.nature.com/articles/s41467-026-73524-z" target="_blank" rel="nofollow noopener">Источник:</a> Nguyen et al., 2026, Nature Communications

В контрольных чашках (правая колонка) грибы разрастаются свободно, а рядом с Kocuria LK960 (тот самый изолят нового вида) их рост подавлен. Источник: Nguyen et al., 2026, Nature Communications

Оказалось, что многие кожные бактерии отлично подавляют рост грибов. Особенно отличились изоляты из пространства между пальцами ног. Например, 87,5% изолятов рода Kocuria оттуда подавляли рост Candida albicans. А один из них, представитель нового, ранее неизвестного вида, полностью остановил сразу трёх грибных патогенов - Candida albicans, устойчивую к лекарствам Candida auris и плесневый гриб Aspergillus flavus.

Почему это крутая новость?

Противогрибковых препаратов намного меньше, чем антибиотиков, и причина фундаментальная. Грибные клетки по устройству гораздо ближе к человеческим, чем бактериальные. Поэтому найти мишень, которая есть у гриба и которой нет у нас, куда сложнее, а существующие препараты часто токсичны.

И вот тут кожные бактерии выглядят многообещающе. Они живут бок о бок с грибами и явно умеют их сдерживать. Причём из 305 групп генов, ответственных за синтез различных химических веществ, найденных у этих бактерий, только 12 соответствуют уже известным. То есть почти вся эта химия науке пока незнакома, и там вполне могут найтись новые противогрибковые вещества.

Мой канал

Показать полностью 1
32

Загадка сонной эпидемии⁠⁠

Про "испанку" - грипп, унесший жизни миллионов людей, слышали многие. Но в это время по миру прокатилась и другая эпидемия. Эта загадочная "сонная" болезнь, поражавшая нервную систему, до сих пор хранит множество тайн. Откуда она появилась, что стало ее причиной и куда она исчезла? Давайте разбираться.

Первые случаи врачи описали в 1916-1917 годах. Почти одновременно необычных пациентов заметили в Вене и во Франции. А в апреле 1917 года австрийский невролог Константин фон Экономо доложил Венскому психиатрическому обществу о новой болезни и назвал её летаргическим энцефалитом, то есть «сонным» воспалением мозга. Поэтому её называют ещё энцефалитом Экономо. Возможно, отдельные случаи появлялись и раньше. Так по данным современных исследователей, болезнь могла возникнуть уже в 1915 году.

Константин фон Экономо

Константин фон Экономо

Начиналось все типично для какого-нибудь вирусного заболевания - повышенная температура, головная боль, слабость. Но вот потом симптомы становились очень странными. Одни пациенты погружались в глубокий сон, из которого их было чрезвычайно трудно разбудить. Другие, наоборот, страдали от бессонницы, непроизвольных движений и резких изменений поведения.

Последствия

Эпидемия продолжалась примерно до конца 1920-х годов и распространилась далеко за пределы Европы. К 1927 году было зарегистрировано около 65 тысяч случаев, но это только официально зарегистрированные. Так что реальное число заболевших, вероятно, было значительно выше. Летальность в острой фазе составляла около 30%.

Несмотря на название, летаргический энцефалит далеко не всегда сопровождался сонливостью. У некоторых пациентов возникали галлюцинации, нарушения движений глаз и мышечная ригидность. Особенно необычно заболевание иногда проявлялось у детей, у которых после перенесенной болезни могли резко меняться характер и поведение.

Но даже взрослых выздоровление не освобождало от последствий. Спустя месяцы или даже годы у части пациентов развивался постэнцефалитический паркинсонизм. Движения постепенно замедлялись, мышцы становились скованными, лицо теряло мимику. В тяжёлых случаях люди практически переставали двигаться и говорить.

Пациентка с постэнцефалитическим синдромом, фотография из монографии А. Дж. Холла «Epidemic encephalitis» (1924). Холл отмечал «безэмоциональное лицо» и ослабленную волю. Пациентка не сопротивлялась, когда ей поднимали руки.

Пациентка с постэнцефалитическим синдромом, фотография из монографии А. Дж. Холла «Epidemic encephalitis» (1924). Холл отмечал «безэмоциональное лицо» и ослабленную волю. Пациентка не сопротивлялась, когда ей поднимали руки.

Именно с такими пациентами в 1960-х годах работал невролог Оливер Сакс в нью-йоркской больнице Бет Авраам. Весной 1969 года он применил препарат L-DOPA и увидел, что тот способен временно возвращать некоторым из них способность двигаться и разговаривать. Позднее эта история легла в основу книги и фильма «Пробуждение».

Кто виноват?

Конечно, главный вопрос, а что же вызвало эпидемию? Главным подозреваемым долгое время был вирус гриппа, ведь эпидемия летаргического энцефалита практически совпала с пандемией "испанки".

Однако первые случаи заболевания появились ещё до 1918 года. А когда учёные исследовали сохранившиеся образцы мозга пациентов, умерших во время эпидемии, РНК вируса гриппа обнаружить не удалось. Хотя есть и мнения, что гипотезу гриппа исключать нельзя.

Были и другие подозреваемые. Например, в 2012 году исследователи обнаружили в архивных образцах мозга пациентов вирусоподобные частицы диаметром около 27 нм. Из одного образца удалось выделить короткий фрагмент вирусной РНК (всего 97 нуклеотидов), а в других образцах ПЦР дала положительную реакцию на энтеровирусы. Но исследование было крошечным - всего четыре случая времён эпидемии, а фрагмент РНК получили лишь из одного образца. Так что в пользу энтеровирусов аргументов тоже мало.

Иммуногистохимическое окрашивание среднего мозга пациента с летаргическим энцефалитом (случай времён эпидемии) антителами к вирусу полиомиелита (красный цвет). Dourmashkin et al., 2012, BMC Infectious Diseases

Иммуногистохимическое окрашивание среднего мозга пациента с летаргическим энцефалитом (случай времён эпидемии) антителами к вирусу полиомиелита (красный цвет). Dourmashkin et al., 2012, BMC Infectious Diseases

Существует и другая гипотеза. Возможно, заболевание имело аутоиммунную природу, а инфекция лишь запускала неправильную реакцию иммунной системы, которая затем повреждала определённые структуры головного мозга. В пользу этого говорят исследования современных пациентов с похожими симптомами. Правда, остаётся открытым вопрос, действительно ли они страдали тем же заболеванием, что и пациенты сто лет назад.

Ясно одно - убедительных данных, который помогли бы найти виновника эпидемии, у человечества все еще нет.

Появилась из ниоткуда и исчезла вникуда

К концу 1920-х годов число новых случаев резко сократилось, а затем крупные вспышки практически прекратились. Причём произошло это без эффективного лечения или вакцинации.

Почему? И это тоже неизвестно.

Возможно, исчез или перестал активно циркулировать инфекционный агент. Возможно, изменились условия, необходимые для развития заболевания. Не исключено даже, что под названием «летаргический энцефалит» врачи объединяли несколько разных болезней.

В 2024 году британские исследователи разобрали архивные истории болезни 614 пациентов, лечившихся в Лондоне в 1918-1946 годах, и сравнили их с контрольной группой из 65 человек. Они проверяли, связано ли заболевание с воздействием растворителей и тяжёлых металлов, но убедительных доказательств такой связи не нашли.

В итоге исследователи пришли к выводу, что летаргический энцефалит представлял собой отдельное заболевание с широким спектром неврологических и психических проявлений. Но возбудитель заболевания так и остался неизвестен.

Вот так всего сто лет назад по миру распространилась болезнь, которая, вероятно, поразила сотни тысяч людей, вызывала тяжелейшие неврологические нарушения, а затем практически исчезла. И несмотря на все достижения современной медицины, мы до сих пор не знаем ни того, что её вызвало, ни того, почему она закончилась.

Краткое резюме

  • В 1916-1927 годах по миру прокатилась эпидемия болезни, которую назвали "летаргическим энцефалитом. Одни пациенты впадали в многодневный сон, другие страдали бессонницей и непроизвольными движениями.

  • Официально зарегистрировали около 65 тысяч случаев, реально заболевших было, скорее всего, гораздо больше. Летальность в острой фазе составляла около 30%, а у части выживших через годы развивался паркинсонизм.

  • Причину так и не нашли. Среди версий грипп (в архивных образцах РНК вируса не нашли, но полностью исключить его нельзя), энтеровирус (результаты есть, но выборка крошечная) и аутоиммунный механизм.

  • К концу 1920-х эпидемия сама сошла на нет, и почему, неизвестно.

А за наукой "на каждый день" приходите в мой микробБлог

Показать полностью 3
522

Чума из пробирки 2.0⁠⁠

Ох, оказывается мой предыдущий пост снесли, так что я даже не успела прочитать комментарии. Ну штож. Учитывая, что пост в основном то был про молекулярные основы патогенности чумной палочки и события происходящие аж 90 лет назад, рискну перевыложить его с "изменениями".

В мировой истории достаточно случаев, когда люди, работающие с опасными патогенами случайно заражаются ими. И один из довольно интересных эпизодов произошёл в СССР почти 90 лет назад.

Берлин везет чуму в Москву

В 1939 году микробиолог Абрам Львович Берлин занимался разработкой живой противочумной вакцины. По воспоминаниям военного врача Ефима Смирнова (впоследствии - начальника Главного военно-санитарного управления Красной армии), весной того года Берлин в числе других учёных испытал вакцину на себе, а в начале декабря вместе с лаборанткой проводил опыт по аэрозольному заражению уже вакцинированных животных вирулентной чумой.

Именно во время этого эксперимента заразился и сам Берлин, но узнал он об этом далеко не сразу.

По "счастливому" совпадению, именно в это время его вызвали в Москву доложить о результатах работы. По пути Берлин ехал в обычном купе с другими пассажирами, в Москве остановился в гостинице «Националь», общался там с персоналом и даже посетил парикмахера. Позже появились первый кашель и недомогание, но Берлин, не придав этому значения, всё равно отправился докладывать результаты высокопоставленным чиновникам.

В какой-то момент он обратился к врачу и тому сразу стало понятно, что перед ним не обычная респираторная инфекция, а что-то очень похожее на чуму. И он оказался прав - у Берлина развилась лёгочная чума.

Писатель Александр Шаров, лично общавшийся с Берлиным незадолго до его смерти, в своей книге 1950 года прямо писал, что та наступила «в результате трудного и опасного лабораторного опыта».

И форма чумы тут принципиально важна. Обычная бубонная чума чаще возникает после укуса заражённой блохи и практически не передаётся от человека к человеку. Но если Y. pestis оказывается в лёгких, бактерии могут выделяться с респираторными частицами, и вот такая форма - чрезвычайно заразна.

Получалось, что человек с развивающейся лёгочной чумой успел проехать в пассажирском поезде, пожить в одной из главных московских гостиниц, сходить к парикмахеру, врачу и на рабочие встречи. Звучит как сценарий для начала фильма про эпидемию, но нет, большой эпидемии не случилось.

Берлина изолировали, а тех, с кем он контактировал, начали разыскивать. Сам он, к сожалению, скончался 8 декабря, а также не повезло парикмахеру и врачу, диагностировавшему ему чуму. Детали истории - в частности, из какого именно института и города Берлин выехал в Москву - в разных источниках расходятся. Историк Михаил Дзюбенко отдельно разбирал эту путаницу в своей биографической работе о Берлине. Но сам факт лабораторного заражения и его роковой командировки в Москву подтверждён несколькими независимыми источниками того времени и позже.

А почему вообще чума так страшна?

Если коротко, то она очень быстро развивается и умеет "уходить" от иммунитета хозяина.

Одно из приспособлений - специальные белки, которые доставляются в клетки хозяина по системе, напоминающей крошечный шприц - система секреции 3 типа (T3SS). При контакте с клетками хозяина бактерия доставляет через него внутрь клетки белки Yop, которые приводят к гибели этих клеток.

Попав из блохи в тёплокровного хозяина, чумная палочка по сигналу температуры включает систему секреции III типа, молекулярный шприц, и впрыскивает в макрофаги белки Yop.

Попав из блохи в тёплокровного хозяина, чумная палочка по сигналу температуры включает систему секреции III типа, молекулярный шприц, и впрыскивает в макрофаги белки Yop.

В результате нейтрофил или макрофаг подходит к Yersinia, чтобы её съесть, а бактерия в ответ впрыскивает в него набор белков, которые мешают ему это сделать.

Есть и другие инструменты. Поверхностный белок Pla помогает Y. pestis распространяться по тканям, взаимодействуя с системой плазминогена хозяина. Антиген F1 образует на поверхности бактерии защитный слой и дополнительно затрудняет фагоцитоз.

Причём бактерия умеет понимать, где именно она оказалась.

Для Y. pestis температура работает почти как переключатель. В блохе около 20-30°C, а после попадания в млекопитающее температура внезапно поднимается примерно до 37°C. Этот переход меняет экспрессию множества генов вирулентности, и Yersinia буквально перестраивается для жизни в новом хозяине.

Если бактерии удаётся прорвать локальную защиту, события могут развиваться очень быстро. Из места укуса они попадают в лимфатический узел и интенсивно размножаются там, образуя характерный болезненный бубон. Затем инфекция может выйти в кровь и вызвать септическую чуму, а при поражении лёгких возникает лёгочная форма.

Основные пути передачи Yersinia pestis и формы чумы у человека. В природных очагах бактерия циркулирует преимущественно между грызунами и их блохами.

Основные пути передачи Yersinia pestis и формы чумы у человека. В природных очагах бактерия циркулирует преимущественно между грызунами и их блохами.

И именно скорость делает чуму опасной даже сейчас.

Антибиотики против Y. pestis существуют и при своевременном лечении работают хорошо. Но без лечения летальность бубонной чумы оценивается примерно в 30-60%, а септическая и лёгочная формы могут быть смертельными практически всегда. При лёгочной чуме смерть без лечения иногда наступает уже через 18-24 часа после появления симптомов.

И такое случалось совсем недавно

В 2009 году в Чикаго от лабораторно приобретённой чумы скончался исследователь Малкольм Касадабан. И этот случай оказался ещё более странным.

Он работал не с полноценным вирулентным штаммом, а с Y. pestis KIM D27, который считался аттенуированным. У бактерии отсутствовал участок pgm, необходимый в том числе для эффективного получения железа в организме хозяина. Этот штамм даже не относился в США к тем вариантам Y. pestis, работа с которыми регулируется как с опасными патогенами, и ранее смертельных лабораторных инфекций от него не регистрировали.

Но после смерти исследователя выяснилась необычная деталь. У него был наследственный гемохроматоз, заболевание, при котором в организме накапливается слишком много железа. Ну и тут нашла коса на камень. Бактерия была ослаблена тем, что не могла нормально добывать железо, а у него в организме его было очень и очень много. Вот так не повезло.

Показать полностью 3
86

Что за штука у меня выросла?⁠⁠

Все мы, наверное, сталкивались с внезапными "гостями" в виде плесени на забытой в холодильнике еде. Вот и у микробиологов на чашке Петри иногда растёт совсем не то, что хотелось бы. А ребята из Бирмингемского университета превратили такие "случайные" залёты разных микроорганизмов в целый клуб - Contamination club.

Noodlococcus, ныне идентифицирован как Kocuria rhizophila.

Noodlococcus, ныне идентифицирован как Kocuria rhizophila.

В 2019 году аспиранты забыли чашку Петри на две недели - и вместо ожидаемых белых колоний рядом выросло что-то ярко-жёлтое, похожее на кучку лапши. Они назвали находку Noodlococcus, выложили фото в социальной сети "Икс" и вокруг него собралось целое сообщество микробиологов, делящихся своими красивыми "фэйлами".

Вот у кого-то выросла пушистая плесень, хоть носки вяжи <a href="https://pikabu.ru/story/chto_za_shtuka_u_menya_vyirosla_14387386?u=https%3A%2F%2Fwww.the-scientist.com%2Fcontamination-and-the-curious-case-of-noodlococcus-74491&t=%D0%98%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA&h=3bf7aab8b7f04f4ae0b1aa7f0363525f3cab42ba" title="https://www.the-scientist.com/contamination-and-the-curious-case-of-noodlococcus-74491" target="_blank" rel="nofollow noopener">Источник</a>

Вот у кого-то выросла пушистая плесень, хоть носки вяжи Источник

А вот микрохинкальки. Главное не съесть голодным вечером в лаборатории. <a href="https://pikabu.ru/story/chto_za_shtuka_u_menya_vyirosla_14387386?u=https%3A%2F%2Fwww.the-scientist.com%2Fcontamination-and-the-curious-case-of-noodlococcus-74491&t=%D0%98%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA&h=3bf7aab8b7f04f4ae0b1aa7f0363525f3cab42ba" title="https://www.the-scientist.com/contamination-and-the-curious-case-of-noodlococcus-74491" target="_blank" rel="nofollow noopener">Источник</a>

А вот микрохинкальки. Главное не съесть голодным вечером в лаборатории. Источник

Таких фото набралось и продолжает набираться много, так что авторы даже стали выпускать с ними ежегодный календарь.

А за красивым и забавным из научного мира приходите в мой маленький, но гордый канал.

Показать полностью 3
10

Сахар и антибиотики убивают микробиом?⁠⁠

Вчера в Nature вышло свеженькое, с пылу с жару исследование с довольно кликбейтным заголовком. Авторы показали, что во время приёма антибиотиков сахар может быть врагом вашего микробиома не меньше, чем сами антибиотики. Но говорит ли это о том, что сладкое несовместимо с антибиотиками?

Что показали

У пациентов, которые во время антибиотикотерапии ели больше сладкого, разнообразие кишечной микробиоты сокращалось сильнее. Особенно выраженным эффект был при приёме антибиотиков широкого спектра. А освободившееся место занимал один довольно знакомый больничным микробиологам персонаж - Enterococcus. В норме он живёт в кишечнике, но вот когда разнообразие микробиоты снижается и он остаётся в избытке - это уже не очень хорошо.

Какие бактерии сильнее всего связаны со снижением разнообразия микробиоты (синие) или, наоборот, с его ростом (жёлтые). Enterococcus - главный кандидат на то, чтобы занять освободившееся место.

Какие бактерии сильнее всего связаны со снижением разнообразия микробиоты (синие) или, наоборот, с его ростом (жёлтые). Enterococcus - главный кандидат на то, чтобы занять освободившееся место.

Значит, антибиотики нельзя принимать со сладким?

Ну, погодите выплевывать сладкий чай, всё не так просто. Люди в исследовании - не среднестатистические пациенты, которым стоматолог назначил пять дней амоксициллина после удаления восьмёрки. Это пациенты с заболеваниями крови, проходившие аллогенную трансплантацию гемопоэтических клеток. Они неделями находятся в стационаре, получают химиотерапию, иногда лучевую терапию и, практически неизбежно, антибиотики широкого спектра, а зачастую сразу несколько препаратов. То есть их микробиом и так испытывает экстремальное давление.

Почему взяли именно такую группу?

За такими пациентами очень удобно наблюдать. Для исследования получилась почти идеальная ситуация, ведь учёные очень подробно знали, что именно люди ели и какие антибиотики получали. За пять лет они проследили за 173 пациентами и 9419 приёмами пищи. Для 158 пациентов были доступны образцы кала, и всего их собрали больше тысячи. Питание при этом не восстанавливали задним числом по анкете «а что вы ели три месяца назад», а отмечали прямо после еды. И вот на этой выборке людей влияние сахара при совместном приеме с антибиотиками и правда было.

А почему снижение разнообразия микробиоты это плохо?

Микробиом кишечника - это очень сложная экосистема. Там живёт несколько сотен видов микроорганизмов. Некоторые из них безвредны в маленьком количестве, но вот когда привычная микробиота выбивается антибиотиками и место освобождается - их может стать очень много, что может навредить остальным участникам микробиома и, собственно, хозяину зоопарка - то есть человеку.

Без антибиотиков (серый график слева) связи между сладким и разнообразием микробиоты нет вообще (&#x3C1; = 0.04, незначимо). А вот на фоне антибиотиков (красный график справа) чем больше сладкого, тем ниже разнообразие

Без антибиотиков (серый график слева) связи между сладким и разнообразием микробиоты нет вообще (ρ = 0.04, незначимо). А вот на фоне антибиотиков (красный график справа) чем больше сладкого, тем ниже разнообразие

Например, возьмём энтерококк. Enterococcus faecalis и Enterococcus faecium могут спокойно жить в кишечнике здорового человека как часть нормальной микробиоты. Но когда нормальное сообщество разрушается (например, из-за антибиотиков) и энтерококк получает возможность занять большую часть освободившейся экологической ниши - начинаются проблемы.

Единственная комбинация еды с антибиотиками, значимо связанная с ростом энтерококка (E. faecium) сладкое плюс антибиотики (красным).

Единственная комбинация еды с антибиотиками, значимо связанная с ростом энтерококка (E. faecium) сладкое плюс антибиотики (красным).

У тяжело больного пациента с повреждённым кишечным барьером, катетерами и подавленным иммунитетом ситуация совсем плохая и тут энтерококки могут стать причиной инфекций кровотока, мочевых путей, хирургических ран и других госпитальных инфекций. Именно поэтому для пациентов после трансплантации ситуация "снижения разнообразия микробиоты" совсем не безобидна. Доминирование энтерококков у этой группы пациентов связано с повышенным риском инфекций и повышенной смертностью.

Сахар кормит энтерококк?

Корреляция не равно следствие. Поэтому для ответа на вопрос "помогает ли сахар энтерококку занять нишу" пришлось помучить мышей.

Здоровым мышам давали антибиотики широкого спектра и разные варианты питания. И при сочетании антибиотиков + большого количества сахарозы у животных действительно происходило быстрое разрастание Enterococcus (в 16 раз на 3-й день и в 33 раза на 6-й). А вот высокая сахароза без антибиотиков не приводила к такому же разрушению разнообразия.

Эксперимент на мышах: без антибиотика (PBS) сахароза в рационе почти ничего не меняет. А вот после антибиотика (биапенем) мыши на сахарозе показывают куда более сильный рост Enterococcus

Эксперимент на мышах: без антибиотика (PBS) сахароза в рационе почти ничего не меняет. А вот после антибиотика (биапенем) мыши на сахарозе показывают куда более сильный рост Enterococcus

И вот тут уже была показана причинно-следственная связь. Антибиотик нарушает экосистему -> сахар меняет условия внутри уже нарушенной экосистемы -> Enterococcus получает дополнительное преимущество.

Делать выводы все еще рано

Соблазн сделать заключение в стиле "не заедайте антибиотик шоколадкой" велик, но ещё раз хочу подчеркнуть, что пока на здоровых людях прямая связь сладкое + антибиотики = большие проблемы с микробимом, точно не показана. Концентрации сахарозы, которые давали мышам нельзя напрямую перенести на людей. Возможно, что при определенной доле сладкого для человека особого эффекта и не будет, но это еще предстоит выяснить. А делать какие-то рекомендации на основании текущих данных и тем более запрещать есть сладкое при приёме антибиотиков - очень преждевременно.

Так что всем вкусных шоколадок под чаек. Сохраняйте критическое мышление и не болейте.

Показать полностью 5
31

Безмолвные свидетели: что водоросли могут рассказать об утоплении⁠⁠

Представим ситуацию. Из воды достали тело. Какова причина смерти? Конечно, первым в голову приходит утопление. Но был ли человек ещё жив, когда попал в воду, или тело оказалось там уже после смерти? Разница огромная, ведь в первом случае это может быть несчастный случай или самоубийство, а во втором история приобретает совсем другой оборот.

И вот ответ на этот вопрос криминалисты уже больше ста лет пытаются искать с помощью... водорослей. При чём тут водоросли? Давайте разбираться.

Как это должно работать

Диатомеи, или диатомовые водоросли - это одноклеточные, иногда колониальные организмы с невероятно красивым панцирем из кремнезёма. Возможно, вы встречали их фотографии, ведь выглядят они как очень сложные геометрические конструкции. Известны десятки тысяч видов диатомей, и живут они практически во всех типах водоёмов, а ещё встречаются во влажной почве, на камнях и мхах.

Источник: Walter Franchini, 2013, Modern Microscopy Journal.

Источник: Walter Franchini, 2013, Modern Microscopy Journal.

Именно повсеместное распространение в воде и микроскопические размеры когда-то сделали их привлекательными для довольно простой криминалистической идеи.

Если человек ещё жив и вдыхает воду, вместе с ней в лёгкие попадают диатомеи. Считается, что часть из них может преодолеть альвеолярно-капиллярный барьер, попасть в кровь и при сохраняющемся кровообращении разнестись по закрытым органам (печени, почкам, мозгу и костному мозгу). Если же тело попало в воду уже после смерти, работающего кровообращения нет, а значит, теоретически диатомеи не должны таким способом добраться до удалённых внутренних органов.

Звучит красиво. Осталось найти их в тканях и дело раскрыто. Но, это, конечно, в теории.

Ложка научного дёгтя

Как всегда, красивую теорию разрушают уродливые факты. Авторы свежего систематического обзора нашли 372 публикации, а после отбора оставили всего 17 исследований 1994-2023 годов, в которых диатомей не просто отмечали по принципу «есть или нет», а считали их концентрацию в тканях умерших.

Хорошая новость для теста: в целом у утонувших концентрации диатомей в лёгких и внутренних органах действительно были выше, чем у людей, умерших по другим причинам. Причём имеет значение и сама вода. При утоплениях в пресной воде в лёгких находили от 40 до 411 354 диатомей на 10 г ткани, а в солёной - от 33,5 до 7162. Кстати, при утоплении в ванне их было ожидаемо мало - в среднем около 4 на 10 г.

Диатомеи, обнаруженные во внутренних органах погибших от утопления и в воде с места происшествия.[Tambuzzi et al., 2022, International Journal of Legal Medicine, 136, 1745–1754]

Диатомеи, обнаруженные во внутренних органах погибших от утопления и в воде с места происшествия.[Tambuzzi et al., 2022, International Journal of Legal Medicine, 136, 1745–1754]

Плохая новость: результаты разных исследований разъезжаются на порядки, а контрольные группы вовсе не оказываются чистыми.

Во всех восьми исследованиях, где изучали тела людей, умерших не от утопления, но находившихся после смерти в воде, диатомеи обнаруживали в лёгких - от 1,1 до 5230 на 10 г ткани, то есть не особо меньше. Получается, вода с диатомеями способна проникать в дыхательные пути и после смерти. В нескольких исследованиях небольшие количества обнаруживали даже в закрытых органах (печени и почках).

Кстати, у людей, умерших на суше, диатомеи в лёгких в части исследований тоже находили, хоть и значительно меньше.

Откуда берутся ошибки

Одна из главных проблем - загрязнение при вскрытии и в лаборатории. Диатомеи могут попасть с поверхности тела на внутренние органы или переехать с одного образца на другой. Есть и гораздо более неожиданный источник - многоразовые стеклянные колбы. Кремнезёмные панцири могут прилипнуть к стеклу или застрять в его микродефектах.

Наконец, диатомеи могли попасть в организм ещё при жизни, но задолго до смерти. Пловцы и дайверы иногда вдыхают воду во время обычных погружений, а живущие у побережья могут вдыхать аэрофильные виды диатомей, которые обитают не в воде, а на суше и в воздухе.

Могут быть и ложноотрицательные результаты. Для утопления может оказаться достаточно сравнительно небольшого количества воды, а остановка кровообращения иногда происходит достаточно рано, поэтому диатомеи просто не успевают распространиться по организму.

Поэтому единого порога в духе «больше X диатомей - значит утонул» до сих пор не существует. К тому же сама идея универсального порога предполагает, что все люди при утоплении вдыхают примерно одинаковое количество воды, а это, конечно, не так.

Что дальше

Метод не забросили окончательно и пытаются оптимизировать. Один из наиболее современных подходов называется устрашающе - Microwave Digestion-Vacuum Filtration-Automated Scanning Electron Microscopy.

Ткань разрушают с помощью микроволнового расщепления, остаток фильтруют, а диатомеи ищут с помощью автоматизированной сканирующей электронной микроскопии. Метод позволяет сохранить и обнаружить значительно больше диатомей, но пока используется лишь в ограниченном числе лабораторий (потому что такие микроскопы ооочень дорогие).

Другое направление - конечно же, нейросети, куда же без них. Алгоритмы учат самостоятельно находить, считать и даже классифицировать диатомеи на микрофотографиях, чтобы ускорить анализ и уменьшить субъективность ручного подсчёта.

Так что спустя больше ста лет диатомовый тест все еще остаётся полезной, хоть и не железобетонной уликой. Наличие диатомей само по себе не доказывает утопление, а их отсутствие его не исключает. Зато вместе с обстоятельствами смерти, результатами вскрытия и другими исследованиями они могут добавить ещё один кусочек в криминалистическую мозаику.

Ну и конечно, на диатомей можно посмотреть и с совсем другой стороны. Их стеклянные панцири настолько красивы, что мимо них не смогли пройти ни викторианские микроскописты, ни современные художники. О таких художниках и скульпторах недавно писала в канале. Сами фото там, конечно же, тоже есть!

Показать полностью 4
50

Амёба, которая пробила температурный потолок⁠⁠

Недавно я уже писала про микроорганизмы, живущие буквально в кипящей кислоте, щёлочи и прочих негостеприимных местах нашей планеты.

Но то были бактерии и археи, и для них такое поведение, конечно, необычно, но уже давно известно. А вот у ядерных организмов (эукариот), долгое время существовал непробиваемый температурный потолок в 60°C.

Но не так давно в горячих источниках Калифорнии нашли амёбу, которая уверенно отодвинула этот предел. Итак, сегодня наша героиня - Incendiamoeba cascadensis, или «огненная амёба Каскадных гор».

Сканирующая электронная микроскопия Incendiamoeba cascadensis: амёбоидная (сверху) и червеобразная (снизу) формы клетки. Источник: <a href="https://pikabu.ru/story/amyoba_kotoraya_probila_temperaturnyiy_potolok_14363394?u=https%3A%2F%2Fwww.cell.com%2Fcell%2Ffulltext%2FS0092-8674%2826%2901016-0&t=Rappaport%20et%20al.%2C%202026%2C%20Cell.&h=0baea5f3885e84901b5c39a63e4d1e790220200e" title="https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)01016-0" target="_blank" rel="nofollow noopener">Rappaport et al., 2026, Cell.</a>

Сканирующая электронная микроскопия Incendiamoeba cascadensis: амёбоидная (сверху) и червеобразная (снизу) формы клетки. Источник: Rappaport et al., 2026, Cell.

Исследователи собирали образцы из геотермальных ручьёв в Lassen Volcanic National Park, где температура воды доходила примерно до 65°C. И в 14 из 20 исследованных точек обнаружили одну и ту же необычную амёбу. Оптимальная температура для её роста оказалась около 55-57°C, но оказалось, что она в принципе любит погорячее и не растёт при температурах ниже 42°C.

И, поскольку 55 градусов амеб не испугали, исследователи продолжили их мучить изучать дальше и начали постепенно повышать температуру.
При 63°C амёбы продолжали размножаться, при 64°C они всё ещё двигались, а отдельные клетки сохраняли активность даже при 66°C.

Вот тут как раз запечатлён "интимный" момент деления клетки при 63 градусах.

Вот тут как раз запечатлён "интимный" момент деления клетки при 63 градусах.

При 70°C размножения уже не было, но после пяти минут такого нагрева часть клеток смогла восстановиться. Летальной же оказалась температура 80°C - при ней все клетки погибали.

Почему эукариоты так не любят жару?

Думаю, тут у читателя возникает резонный вопрос: а почему есть бактерии и археи, выдерживающие 100 градусов, а вот ядерных организмов - нет?

Главные жертвы высокой температуры в любой клетке - мембраны и белки. Мембраны становятся слишком текучими, нарушается проницаемость клетки, а белкам всё сложнее сохранять правильную структуру и функционировать должным образом.

Ещё в 1970-х появилась гипотеза, что слабым местом эукариот могут быть мембраны органелл. Эукариотической клетке недостаточно поддерживать одну внешнюю мембрану: внутри неё есть митохондрии, ядро, эндоплазматический ретикулум и целая система других мембранных структур, которых нет у прокариот. Предполагалось, что при очень высокой температуре становится особенно сложно сделать все эти мембраны одновременно стабильными и функциональными.

Но за полвека окончательного подтверждения эта идея так и не получила.

Совсем недавно появилась гипотеза так называемых внутренне неупорядоченных белков. Это белки без жёсткой пространственной структуры и у них нет одной фиксированной формы, а есть гибкие, "разболтанные" участки, которые как раз и позволяют клетке собирать временные структуры и быстро их перестраивать. У эукариот таких белков намного больше, чем у бактерий и архей, и они играют куда более важную роль в управлении клеткой, а структура таких белков удерживается менее прочными связями, которые легче разрушаются при высокой температуре.

Вообще, гипотеза про белки кажется довольно логичной. У эукариот на белках держится и транспорт, и движение клетки, а сама белковая сеть на порядок сложнее, чем у бактерий и архей. Чем больше движущихся частей - тем больше шансов, что где-то что-то сломается при перегреве. Хотя вряд ли всё дело в одной конкретной детали, которая рушится ровно при 60°C, и скорее это сумма сразу нескольких ограничений.

И что тогда такого особенного в огненной амёбе?

В любой непонятной ситуации - секвенируй геном, подумали учёные и отсеквенировали геном найденной амёбы. Оказалось, что значительную часть своих эволюционных усилий Incendiamoeba, похоже, действительно вложила именно в поддержание белков в рабочем состоянии.

У неё расширены семейства генов, связанных с протеостазом - системой контроля за правильным сворачиванием, состоянием и утилизацией белков. Особенно выделяются малые белки теплового шока HSP20 и другие молекулярные шапероны. При перегреве такие белки помогают другим белкам не потерять структуру и не слипнуться в бесполезные агрегаты.

Но дело не только в «ремонтной бригаде». Сами белки Incendiamoeba тоже оказались необычными. Белков с предсказанной температурой плавления выше 60°C у неё оказалось примерно в пять раз больше, чем у ближайшего родственника, не способного жить при такой высокой температуре. Кроме того, поверхность её белков отличается по аминокислотному составу.

Распределение предсказанных температур плавления белков (Tm) I. cascadensis и V. vermiformis (близкого вида). Пунктирные линии обозначают средние значения для каждого вида.

Распределение предсказанных температур плавления белков (Tm) I. cascadensis и V. vermiformis (близкого вида). Пунктирные линии обозначают средние значения для каждого вида.

А ещё у амёбы усилены системы клеточной сигнализации, ответа на окислительный стресс и поддержания стабильности генома. Получается не одна волшебная мутация, превратившая обычную амёбу в экстремофила, а целый набор перестроек.

При этом важно отметить, что Incendiamoeba не просто терпит горячий источник, пока не представится возможность уползти куда-нибудь попрохладнее. Это её вполне комфортная ниша.

Там она охотится на термофильных бактерий, а температура, смертельная для большинства других эукариот, заодно избавляет её от значительной части конкурентов и хищников. В общем, живет свою лучшую жизнь, чего и вам желаю.

Ну и заходите за порцией "полезного" скроллинга.

Показать полностью 4
Отличная работа, все прочитано!

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Недвижимость и ремонт

Теги

Популярные авторы

Сообщества