Для того, чтобы тело и организм оставались здоровыми, человеку нужно выполнять физические упражнения.
Но что делать, если вас буквально воротит от одного вида тренажёрного зала, и при этом вы всё равно хотите заботиться о себе?
Возможно, учёные нашли решение, которое подойдёт вам: недавно в журнале «Nature Communications» было опубликовано исследование о новом типе протеина, который улучшает мышечный тонус и выносливость.
К сожалению, исследования проводились лишь на мухах и мышах.
Есть вероятность, что данная информация поможет и людям – с её помощью исследователи смогут лучше понять, какие именно изменения тренировки вызывают в организме человека, что, в свою очередь, поможет докторам лучше составлять в том числе программы реабилитации пациентов.
Разумеется, целью исследований не было закрытие всех фитнесс-залов: учёные желали помочь людям, которым физические нагрузки жизненно необходимы, но при этом они не могут их выполнять из-за преклонного возраста, болезни или травмы.
Предыдущие исследования показывали, что в мышцах после упражнений накапливаются особые протеины – сестрины, однако было неясно, какую функцию они выполняют, поэтому группа учёных поставила эксперимент на мухах-дрозофилах, составив для них целую тренировочную программу.
Мухи были помещены в специальные колбы, которые время от времени встряхивались или переворачивались, чтобы насекомые были вынуждены постоянно ползти или взлетать вверх. По сути эти колбы стали настоящей беговой дорожкой для мух. В целях эксперимента части мух заранее искусственно понизили уровень сестринов, и по окончании исследования у этой группы не наблюдалось улучшений метаболизма и повышенной выносливости, которые проявились у второй группы с полноценным уровнем сестринов.
Та же история произошла в идентичном эксперименте с мышами – зверьки с ме́ньшим количеством сестринов в конце исследования уставали гораздо быстрее.
Всё это подтвердило теорию о том, что сестрины необходимы как для эффективного выполнения упражнений, так и для получения требуемого результата.
Выяснив это, исследователи поставили обратный эксперимент – увеличили количество сестринов, производимых телами мух. Результат получился несколько неожиданный: сила и выносливость таких мух увеличивалась даже без выполнения упражнений. Предполагается, что сестрины отвечают за клеточный метаболизм, который и является одним из главных положительных эффектов тренировок.
Если это действительно так, то данные протеины могут быть использованы для помощи людям с ограниченными возможностями. Более того, мышцы мышей, сформировавшиеся в результате избытков сестринов, не уменьшились и не атрофировались даже после окончания эксперимента. Возможно, именно сестрины помогут людям, прикованным к постели, обходиться без ежедневных изнурительных процедур для поддержания мышечного тонуса.
Но не спешите радоваться – в ближайшее время вы вряд ли найдёте сестрины в списке биодобавок. И мышам, и мухам сестрины не добавлялись в пищу: учёным пришлось частично изменить геномы этих животных, чтобы их тела производили больше нужных протеинов.
Кроме того, даже если принимать сестрины в таблетках или капсулах, организм может просто переработать их как обычные протеины, а даже если он их распознает, они могут не дойти до нужных мышечных групп. К тому же пока у нас нет достаточного количества данных о функциях сестринов в организме человека – как нетрудно догадаться, наши тела значительно отличаются от мышей и мух, поэтому впереди ещё немало работы. Однако не исключено, что когда-нибудь сестрины всё же будут полностью изучены и станут незаменимы в медицине.
Ещё одной новостью в научном сообществе стало создание настоящего живого робота.
Как сообщается в журнале «PNAS» (Пи-Эн-Эй-Эс), учёным удалось создать крошечных роботов из живых клеток. Разумеется, само по себе создание роботов не является открытием – их создают довольно часто, обычно из металла или пластика, но эти материалы одновременно расширяют и ограничивают функциональность таких роботов.
Конечно, железный робот является более прочным и способен выполнять более трудные с физической точки зрения задачи, однако и железо, и пластик являются очень токсичными, и поэтому такие роботы непригодны для множества целей, в том числе для внедрения в живой организм.
Именно поэтому учёные из Вермонтского университета поставили перед собой задачу построить настоящего робота из живых клеток. Первым делом они создали симуляцию такого робота с помощью суперкомпьютера.
Устройство должно было создать 2-е модели: одну из клеток кожи, так как они более прочные, а вторую из клеток сердечных мышц, так как они способны сокращаться. Получив о клетках всю необходимую информацию, а также имея в своём распоряжении несколько сотен теоретических клеток, компьютер провёл сотни симуляций, и в результате были отобраны несколько самых оптимальных моделей. Ширина всех роботов не превышала 1-го миллиметра, а двигаться они могли лишь в одном направлении.
В конце концов были отобраны 5 моделей с максимальной вероятностью успешной работы, после чего в дело вступили крошечные щипцы и электроды. В качестве строительного материала были выбраны стволовые клетки гладких шпорцевых лягушек, а получившиеся роботы были названы ксеноботами.
К радости учёных, роботы по большей части вели себя так, как и прогнозировала симуляция - эти малыши смогли исследовать окружающую среду, общаться между собой и даже передвигать с места на место крошечные объекты. Учёные надеются, что со временем ксеноботы будут выполнять множество задач - от сбора частиц пластика в мировом океане до очистки сосудов человека от гемолитических бляшек. Их главным преимуществом является биоразлагаемость в отличие от своих металлических и пластиковых собратьев, в случае поломки или окончания работы им не нужно покидать организм или свою среду, так как они попросту распадутся.
Ещё одним их плюсом является самовосстановление – когда учёные специально надрезали роботов, они смогли самостоятельно затянуть порезы, в точности как это сделала бы нормальная кожа.
Перспектив использования у таких роботов очень много, и учёные надеются, что с их помощью мы сможем узнать много нового в том числе о нас самих – в частности о работе и функционировании наших собственных клеток.