Постдок это...

Знаете когда ведёшь блог ты можешь вести статистику посещений, из каких стран, по каким темам люди заходят на твой блог. А ещё в инструментах блога есть такая графа результаты поиска (допустим условный Ваня хочет знать что такое воспаление и вбивает в поисковик google  слова "воспаление это" или " воспаление определение") и после нажатия клавиши Enter выходит список релевантных ссылок. Так вот относительно недавно в этой графе я увидел "постдок это" и "постдок в США", значит кто-то хотел найти информацию о постдоке и кликнул на одну из моих статей посвящённые постдокам. Честно говоря мне было не по себе, так как хоть мои некоторые статьи и несут слово постдок но это в большей степени какие-то мои размышления о постдоках или личное мнение на происходящее вокруг меня, так что считаю что мои статьи хоть и о постдоках но особой информации не несут, представляю человек зашёл по ссылке а там "фигня" какая-то, сам не люблю когда так происходит со мной.

Поэтому я бросил написание важной темы о циркадных циклах и воспаление :) и пишу это сообщение :).

Самое релевантное определение я нашёл на вебсайте "National PostDoctoral Association" -
A postdoctoral scholar ("postdoc") is an individual holding a doctoral degree who is engaged in a temporary period of mentored research and/or scholarly training for the purpose of acquiring the professional skills needed to pursue a career path of his or her choosing. Ссылка: http://www.nationalpostdoc.org/policy-22/what-is-a-postdoc
Сами понимаете постдок это сокращённо от постдокторал "после докторской", в переводе это определение звучит следующим образом, постдоковский стипендиат это человек имеющий докторскую степень который временно вовлечён в исследовательскую деятельность или/и какой нибудь другой тренинг для приобретения определённых, профессиональных навыков которые нужны ему/ей для продвижения своей карьеры под руководством ментора.

Во-первых человек должен обладать докторской степенью, в штатах как и в целом на западе система образования немного другая. Если брать научную сферу то PhD (Doctor of Philosophy) это высшая научная степень которая возможна, в нашем же пост-советском мире существует Кандидатская и Докторская Степень, к счастью для нас всех, кандидат наук приравнивается к PhD holder, так что люди защитившие кандидатскую степень могут смело искать постдок в любой точке земного шара включая США.
Но как вы заметили было написано doctoral degree (докторская степень) и это не означает только  PhD но также включает в себя MD (medical doctor), DMD (doctor of dental medicine), DVM (doctor of veterenary medicine), или другая степень которая именуется общим названием как Advanced Degree другими словами вам не обязательно быть кандидатом наук, люди которые окончили мед. институты, те кто учились на ветеренаров или стоматологов могут также искать постдок их степени также релевантны как и кандидат наук.
Почему так? всё опять упирается в разницы образования у нас после школы люди поступают на медиков, дантистов  и тд, в штатах же после школы люди идут в колледж (undergraduate) они могут пойти по любой специальности от искусства до математики после окончания ты получаешь диплом от колледжа и после этого ты можешь поступать в медицинскую, ветеринарную и другие школы и это уже graduate, люди окончившие эту школу имеют степень MD, DVM итд и могут идти на постдок, хотя понятно что никто этого не делает, человек в штатах имея MD с условным зароботком 90К в год не будет работать постдоком с заработком реальными 45К, только если это нереально "помешанный" на науке чел ну или кто-то из заграницы и его МD не имеет легитимности, не имеет права практиковать в клинике не сдав соответствующие экзамены. Тоже самое касается и ветеринаров, и стоматологов если хотите работать по профессии надо сдавать экзамены. Я заметил что многие (те кто окончил MD заграницей) выбирают следующую стратегию, они приезжают на постдок в штаты работают, заводят связи, и одновременно готовятся к экзаменам, сдают их и потом начинают поиск резидентуры используя те связи которые уже человек наладил во время своего постдока. Только вы не подумайте что связи в плане кто-то кого-то проталкивает, хотя чёрт его знает может и такое имеет место быть но я с этим не встречался и не слышал про такие случаи, использование связей я имею ввиду  рекомендательные письма которые как я слышал играют большую роль в поиске резидентуры, ну например круто же получить рекомендательное письмо от Chief of Pulmonary Division in Harvard Medical School? Верно же? Такая кандидатура наверное будет априори более конкурентоспособной по сравнению с теми апликантами у которых рекомендательные письма "слабые"  даже если балл по экзаменам одинаковый.

Постдок это временно!!!
Постдок официально звучит как Postdoctoral fellowship, у fellowship есть много переводов но в данном случае самое правильное это стипендия. Другими словами постдок это продолжение твоего обучения и за это обучение как хорошему "студенту" тебе платят стипендию, если ты где-то не добрал во время написания своего тезиса (независимо где именно "не добрал" в теоретических знаниях или в практике) вы делаете постдок чтобы восполнить этот пробел, для того чтобы потом стать профессором. И раньше, в штатах лет так 30-40 тому назад достаточно часто случалось что люди занимали профессорскую должность сразу после защиты, без никакого дополнительного тренинга. Сейчас же очень, очень редко когда люди которые сразу после окончания PhD получают профессорскую должность.
Поэтому это ошибочно когда люди воспринимают постдок как работу за которую платят зарплату, НЕТ это не работа и деньги которые вам платят не зарплата. Но почему же некоторые люди всё равно относятся к постдоку как к работе? Дело, в большей степени, из-за конкуренции, к сожалению или к счастью конкуренция очень высокая и она возрастает с каждым годом если не днём :). Из рисунка прекрасно видно, количество открытых позиций в академии (профессорские позиции) с годами особо не увеличиваются когда как количество PhDишников растёт с каждым годом, чуть ли не в "геометрической" прогрессии. Отсюда идёт естественное аккумулирование постдоков и продолжительность постодовского тренинга.

Image from: Nature Biotechnology31,938–941 (2013)

Поэтому-то и работают постдоками по "10 лет", но конечно всё валить на конкуренцию не стоит многим из тех кто по "10 лет" сидит на постдоке может быть им так удобно, к примеру замужняя женщина с 3 детьми у которой муж - главный источник дохода, Она пришла-ушла, гранты писать не надо, никакие документации заполнять не надо, сидит ведёт свой проект никого не трогает, никто её не трогает, есть и такие.
Несколько видов постдоков: http://naukageek.blogspot.com/2014/05/9.html

На счёт рисунка паниковать тоже особо не надо, ведь академия (под словом академия я имею в виду любой университет или институт) это лишь один из видов продолжения вашей карьеры. В эти дни, биотехнологии и биоиндустрия это очень динамично развивающийся сектор экономики и там нужны люди со степенями, много из моих друзей и коллег перешли в так называемый "industry".

Ваш paycheck...
Наверное это у нас советское, хотим знать кто сколько зарабатывает :), а что тут такого? нормальное желание, людям интересно. Но в штатах особо не принято спрашивать сколько зарабатывает человек, но конечно с близкими друзьями и коллегами всё равно обсуждаешь эти вещи, я лично никогда не спрашиваю прямо "сколько ты зарабатываешь?" но когда к примеру один из моих знакомых перешёл в тот самый "industry" мне было просто интересно сколько там зарабатывают, я знал что больше чем в академии но не знал точно, он мне спокойно сказал что ему предложили 75К и он поднял до 80К в год. И тогда я подумал "да платят и впрямь больше :)".
Вот одна таблица, эта таблица из официального сайта NIH (National Institute of Health) и их рекомендуемая шкала "зарплат" в зависимости от опыта работы на 2014 год:

Table from grants.nih.gov

 Так как NIH это главный источник финансирования практически всех исследовательских лаборатории в академии США то даже те стипендии которые финансируются из других организации и фондов всё равно равняются на NIH шкалу. Плюс ещё идёт небольшая поправка на штат в котором ты делаешь постдок, так как в каждом штате прожиточный минимум разный, отсюда стипендии могут варьироваться. Но в целом картина примерно такая как указано в таблице.

Я бы хотел обратить ваше внимание на слово "рекомендуемая", это не правило NIH, это не закон, это то как видит стипендии NIH, но не обязательно что ваш ментор будет видеть их также :). Некоторые могут конечно со мной поспорить но в реале именно так, но с другой стороны есть определённый нижний предел если платишь меньше этой линии то этот человек не может называться постдоком, он может называться technician, research assistant как угодно, но не постдок, если честно я не знаю этот нижний порог слышал про цифру 39К но в этом я не уверен, если найду впишу её обязательно.
Очень часто случается что постдокам платят меньше, только не подумайте что ваш ментор "жадина", это может быть обусловлено текущим состоянием финансов в вашей лаборатории, запомните когда профессор получает грант, там к примеру 250К в год то эти деньги на всё, на реагенты, мышей, клетки, и вашу "зарплату". Эти 250К он НЕ может положить себе в карман, они даются на исследования, как говориться "to run your lab" и не более того и они либо уйдут на исследования либо обратно в NIH. Так что чаще всего это обусловленно не очень хорошими финансами, а не какими-то личными качествами вашего ментора.
Так вот из этой цифры (что в таблице) вычтите налоги (федеральный и штата), MediCare и Social Security и ещё вашу медицинскую страховку и др. В итоге там останется....не знаю наверное кому как, но я думаю что все согласятся с тем что хватит чтобы прожить безбедно, но и пошиковать особо конечно не получиться, и опять всё зависит от штата, в каких-то штатах есть State Tax в каких-то нет (например Техас). Медицинская страховка зависит от института, в каких-то хороший пакет и дёшево, в каких-то не очень и относительно дорого.
И опять можно задать этот классический вопрос: " А почему так мало?". Всё очень просто, не забывайте что это не работа а тренинг.

Маленький совет если не знали: Когда прибудете в штаты на постдок первое что сделаете это свяжитесь со своими отделом по "human resources" и спросите "Am I eligible for TAX TREATY?", все пост-советские страны впадают под когда-то подписанный ещё со времен СССР tax treaty где люди приезжающие в штаты из СССР а сейчас из СНГ не платят налоги в течении 2 лет. Если вы из стран СНГ то вы точно не должны платить федеральный налог, но налог штата зависит от штата, какие-то штаты follow федеральные правила в этом плане но какие-то нет, например Пенсильвания не follow эти правила, а значит если вы делаете постдок где нибудь в Питтсбурге то вы НЕ будете платить федеральный налог в течении первых 2 лет но будете платить налог штата. К таким "плохим" штатам ещё относятся Алабама, Арканзас, Калифорния, Коннектикут, Гавайи, Канзас, Кентуки, Мэриленд, Миссисипи, Монтана, Нью Джерси, Северная Дакота.

Ментор:
Ментор это грубо говоря ваш непосредственный начальник и работодатель. Здесь особо много писать не приходится, одно лишь могу сказать, постарайтесь найти такого ментора который будет заботиться о вашей карьере.
Каких менторов вы можете повстречать: http://naukageek.blogspot.com/2014/04/9_18.html

Обязаности:
Главная и основная обязанность постдока это делать исследования, кто-то делает эксперименты (benchwork), кто-то занимается статистическим анализом клинических данных, кто-то математическим моделированием, как говорится кто во что горазд.
Также у вас будут ещё и дополнительные обязанности которые не всегда напрямую связаны с вашими исследованиями. Так например, в лаборатории где я сейчас прохожу свой тренинг, в мои обязанности входит следить за одной колонией нокаут мышей. Мой проект не связан на прямую с этими мышами но тем не менее это входит в мои обязанности, и так со всеми постдоками в нашей лаборатории, кто-то следит за микроскопами, кто-то отвечает за покупку реагентов ну и всё в таком роде. В некоторых лабораториях есть должность lab manager, если так то вам повезло, этот человек будет отвечать за организацию лаборатории в которой вы трудитесь но наличие lab manager не означает автоматическое освобождение от дополнительной нагрузки.
На счёт написания манускриптов (научных статей) то это зависит от вашего ментора, кто-то не хочет "отвлекать" своего постдока от ежедневной работы, кто-то вовлекает своих постдоков в написание статей. Мой ментор не очень любит вовлекать нас в этот творческий процесс, так как ему легче написать всё самому нежели редактировать то что написал постдок, но я может быть первый кто возразил этому положению вещей и сказал что для меня это важный аспект в тренинге постдока. В итоге, он дал мне написать Methods и Figure Legends :).

Заключение и перспективы:
Как говорил мой старый знакомый "I am not a dog, I am a postdoc!" Конечно на постдоке не легко, если вы хотите чтобы ваш тренинг был "временной" инстанцией то надо вкалывать, если и этим довольны то в целом можно сидеть спокойно и наслаждаться другими вещами.
Перспективы у всех разные в зависимости в какую лабораторию попали, кто ваш ментор, на сколько "горяча" та тема которой ты занимаешься и конечный успех зависит от многих факторов.
Ну и конечно какие цели вы ставите перед своим постдоком, многие ребята из стран Азии, просто хотят получить хороший тренинг, опубликоваться в хорошем журнале и вернуться на родину, кто-то ставит себе цель к примеру стать врачом в США и постдок для него лишь временное пристанище для решающего прыжка, каждый по своему видит свой постдок.

Lineage tracing или не забывай свои корни.

Как-то утром пью кофе и вспоминаю вчерашний нано-курс который назывался "Stem cells, Cancer and Heterogeneity", курс состоял из старбаковского американо в большом термосе и 4 лекций. Первые две были более менее понятны для меня, первая лекция о стволовых клетках, вторая лекция была о раковых клетках и о концепции стволовых раковых клеток. В целом, всё проходило достаточно размеренно. Но с 3-ей лекции, профессор Фернандо Комарго начал говорить не столько о стволовых раковых клетках сколько о гетерогенности раковых опухолей и lineage tracing. С этого всё и началось, если честно я мало что понял из его лекции так как где-то конечно краем уха я слышал такой термин как  lineage tracing но в целом не знал что это такое.

Примерный перевод lineage tracing звучит как мониторинг за клеточной линией.
Задачи которые ставит перед собой lineage tracing достаточно простые это проследить как из одной клетки происходят другие а из них ещё и так по нарастающей до того момента пока эти клетки путём деления (пролиферации) и специализации (дифференциации) не превратятся в ткань. Или путём lineage tracing можно проследить какие клетки ответственны за тот или иной процесс в организме, например образование раковой опухоли, процессы заживления тканей и тд.
В одном из своих предыдущих сообщениях я делал общий обзор создания нокаут мышей ( ссылка: http://naukageek.blogspot.com/2014/06/tx-cre-lox-system.html) и там я коротко описал условный нокаут, так вот в основе современного in vivo lineage tracing лежит та же Cre-Lox система.
Один и тот же инструмент но используется под другим углом.
Если в случае с нокаут мышами всё достаточно "просто" где Cre рекомбиназа экспрессируется в определённых клетках в зависимости от промоутера или экспрессируется во временном аспекте например Cre рекомбиназу "сращивают" с эстрогеновым рецептором который специфичен для тамоксифена и при лечении тамоксифеном Cre рекомбиназа активизируется и может резать LoxP последовательности и убирать нужный вам ген.
В lineage tracing немного по другому, 1) вместо определённого гена прикрепляется последовательность которая кодирует флюоресцентный протеин например YFP (yellow fluorescent protein) а LoxP последовательности фланкируют СТОП последовательность (которая не даёт экспрессироваться YFP). 2) плазмида которая несёт Cre рекомбиназу более сложная, она несёт специфический промоутер (клеточная специфичность) и сама рекомбиназа экспрессируется в неактивной форме в виде тандема с эстрогеновым рецептором и только при тамоксифене Cre рекомбиназа обретает активную форму. Рисунок 1

Например, исследователи определили что стволовые клетки дермы экспрессируют Х ген, для того чтобы подтвердить что клетки экспрессирующие этот ген действительно играют первостепенную роль в обновлении кожного покрова. Промоутерная часть этого Х гена прикрепляется k Cre рекомбиназе эти мыши скрещиваются с мышами которые несут флюросцентный протеин с LoxP-СТОП-LoxP фланкированием. Отпрыски будут иметь два гена Cre и флюросцентный, и при лечении тамоксифеном рекомбиназа активизируется и режет СТОП последовательность, соответственно клетка начинает "светится" определённым цветом. Прекращаем лечение тамоксофеном и теперь те клетки которые "засветились" (клетки которые экспрессируют Х ген, которые по мнению исследователей являются стволовыми) будут делиться, дифференцироваться и этот флюросцентный ген будет переходить "по наследству" во все последующие клетки. И когда исследователи будут анализировать кожный покров мышей под конфокальным микроскопом то они по "светящимся" клеткам смогут определить насколько клетки несущие Х ген действительно влияют на обновление кожного покрова, его состав и т д.
Есть одна проблема, вернее их много но одна очень важная. это то что если мы к примеру пролечили тамоксифеном и определённый клетки засветились но мы хотим сделать этот lineage tracing не одну две недели а например несколько месяцев то тогда есть угроза слияния  колоний соседних стволовых клеток. И если такое произойдёт то мы не сможем определить к какой именно клетке эта колония принадлежит.
И здесь исследователи ещё усложнили систему, они ввели мульти-флюросцентные кассеты (последовательности ДНК) так например на рисунке 2 показаны две кассеты которые кодируют 4 разных флюоресцентных, каждая кассета фланкированна LoxP последовательностями и при активизации Cre рекомбиназы она разрезает эти кассеты  в результате мы можем иметь 4 возможных варианта с 4 разными цветами которые будут экспрессироваться в клетках что в итоге даёт возможность различать какой именно клон куда дифференцируется и пролиферирует (в данном контексте клон означать популяция клеток из одного предшественника).

Минусы:
Тамоксифен как известно это противораковый препарат, который при больших дозах теряет свою "раковую" специфичность. Поэтому лечение тамоксифеном не простая задача, но существуют ряд работ нацеленные на создание Cre плазмид которые очень чувствительны даже к малым дозам тамоксифена. Также сейчас существуют другие Cre рекомбиназы которые активизируются другими препаратами такие как доксициклин или тетрациклин как известно эти агенты менее токсичны.
           Как уже упоминалось выше это потенциальное слияние двух разных колоний, но внедрение мульти-флюросцентных кассет решает эту проблему, также сейчас существуют плазмиды которые могут генерировать до 10 различных цветов и их оттенков так например модель Brainbow 1.0.
          Некоторые флюросцентные протеины обладают токсичностью так например было обнаружено что RFP (red fluorescent protein) токсичен что приводит к смерти клеток, эта проблема была нивелированна путём открытия новых протеинов такие как TdTomato и mCherry которые визуализируются на похожей длинне световой волны как и RFP.
Плюсы:
Главный плюс современного lineage tracing который основан на генетической рекомбинации это то что интересующие вас клетки находяться в естественных условиях что подразумевает естественное их поведение во время гомеостаза и в стрессовых ситуациях. Так например, многие знания, наблюдения и свойства кроветворных стволовых клеток основаны на пересадке определённых популяций клеток костного мозга в животные у которых костный мозг был умерщвлён путём радиации, сами понимаете что этот метод достаточно грубый, и трансплантированные клетки находятся не в естественных условиях.
         Интересующие вас клетки можно изолировать путём проточной цитометрии (flow cytometry) и уже с изолированными клетками вы можете делать "всё что хотите" можете экстрагировать ДНК, РНК или протеины, можете узнать что они экспрессируют а что нет, другими словами есть возможность для более полного и детального анализа.

Я считаю что это сообщение затрагивает лишь общие понятия и принципы современного lineage tracing если кто-то хочет знать больше то я бы рекомендовал этот вебсайт: http://www.stembook.org/node/542

Литература:
Nat Rev Cancer. 2013 Mar;13(3):161-71.
Cell. 2012 Jan 20;148(1-2):33-45.
Nature. 2011 Jan 20;469(7330):314-22.
Cell 100, 157–168 (2000)

Физические тренировки как противовоспалительное средство: роль миокинов.

Мы все знаем что физические упражнения/тренировки благотворно влияют на здоровье нашего организма.

Наверное ещё со времён Гиппократа, а может и раньше это было известно. Но не смотря на свой возраст, эта тема актуальна и по сей день и является темой для защиты научных степеней, и исследовательской деятельности целых лабораторий и даже институтов.

Дело в том что исследователей, как и пожалуй большинство людей интересуют детали, и как раз в этом случае мы знаем и видим общую картину но не совсем разобрались с деталями которые и создают этот общий вид.
Лишь один пример, общей картины: мета-анализ 47 клинических исследований в которых суммарно участвовали 10794 пациентов страдающие коронарной недостаточностью показало что если в программу реабилитации вводить физические упражнения (аэробика, пешеходные и/или велосипедные прогулки) то общая смертность падает на 13%, смертность по причине сердечных нарушений на 26%.

Существуют множествo различных механизмов которыми исследователи пытаются объяснить этот феномен.
Относительно недавно норвежский учёный Бенте Педерсен (Bente Pedersen) со своими коллегами вывели гипотезу объясняющая благотворное влияние физических нагрузок на организм. Док. Педерсен подошёл к скелетным мышцам не только как к органу опорно-двигательного аппарата, а как к эндокринному органу, который при сокращении (как известно физические тренировки подразумевают многочисленное сокращение мышц) выделяют различные активные медиаторы которые в свою очередь и влияют на другие органы и системы (прежде всего на иммунную систему). Эти активные медиаторы были названы как миокины, сам процесс миокинез.

Секреторный эффект скелетных мышц во время физических тренировок.

Ничего похожего не слышали? Ведь правда миокины очень созвучны с цитокинами, и действительно некоторые миокины и являются цитокинами например Интерлейкин-6 (Interleukin-6, IL-6) который секретируется скелетными мышцами во время занятий физкультурой.

Существуют два противоположных, но в какой-то мере дополняющих друг друга мнений о том кто является источником этого миокинеза.

1) Это то что сами скелетные мышцы и являются источником выделения миокинов и/или другие клетки которые населяют мышечную ткань на "постоянной" основе, к таким клеткам относятся миосателлиты которые считаются клетками предшественниками "взрослых" миоцитов и которые активно делятся и дифференцируются при физических нагрузках что от части и объясняет увеличение мышечной массы.

2) Это эффект травмы. Долгое время считалось что боль в мышцах после продолжительных тренировок это эффект накопления молочной кислоты. На сегодняшний день становиться ясным что молочная кислота выводится из мышц после тренировок в течении 30 минут до нескольких часов, а как мы знаем боль приходит гораздо позже. При детальном изучении этого эффекта (боль в мышцах) исследователи пришли к выводу что причиной являются микротравмы скелетных мышц которые в свою очередь привлекают иммунные клетки, затем они активизируются и выделяют цитокины/миокины и тем самым запускают процессы воспаления, что в итоге и приводит к боли.

Мне лично больше импонирует вторая версия, эффект травмы, но опять таки что-то конкретно утверждать я не могу, лишь считаю что это мнение более логично обоснованным . Но с другой стороны полностью исключать вовлечение резидентных клеток мышечной ткани в миокинез, наверное было бы неправильно. В целом вопрос остаётся открытым...

Во-время физических тренировок, скелетные мышцы секретируют сотни пептидов, протеинов и других молекул которые обладают аутокринным, паракринным и эндокринным эффектом.
Лишь некоторые из них: интерлейкин-6, интерлейкин-15, лейкемия ингибиторный фактор (leukemia inhibitory factor), иризин (irisin), кальпротектин (calprotectin), мионектин (myonectin), онкостатин М (oncostatin M), остеонектин (osteonectin), функция некоторых из них изображена на верхнем рисунке.
Интерлейкин-6 (ИЛ-6) это один из первых цитокинов который был обнаружен в крови исследуемых людей после физических упражнений. Роль ИЛ-6 в иммунологии очень разнообразна и в какой-то степени противоречива. Так например, многие свидетельства указывают что ИЛ-6 является про-воспалительным медиатором и учавствует в прогрессии таких заболеваний как например ревматоидный артрит. Но в тоже время, ИЛ-6 активизирует экспрессию противо-воспалительных медиаторов в макрофагах такие как ИЛ-10, антагонист интерлейкин-1 рецептора. В области влияния физических тренировок, ИЛ-6 охарактеризован как "положительный" протеин который настраивает иммунную систему на противовоспалительный тон (рисунок ниже).

Противо-воспалительный эффект ИЛ-6 во время физических тренировок.

И если подразумевать что в той или иной степени гипер-воспаление или хроническое воспаление вовлечено во многие патологические процессы, то занятие физкультурой как противо-воспалительное средство, посредством экспрессии различных миокинов, может частично объяснить такой широкий и благотворный эффект.

Литература:
Am J Transl Res. 2014; 6(5): 422–438
Cochrane Database Syst Rev. 2011; 7:CD001800.
Nat Rev Rheumatol. 2014 Nov 25. doi: 10.1038/nrrheum

Толерантность как альтернативный, защитный механизм.

Классически принято считать что защитные механизмы хозяина против инфекции (в этом тексте хозяин будет подразумевать животное и/или человека) традиционно считаются иммунными, которые нацелены на опознавание и уничтожение внедрившихся патогенов. Но если брать другие организмы такие как растения то уже на протяжении многих лет известно что некоторые растения имеют способность "терпеть" в своём организме патогены, не уничтожая их с одной стороны и продолжая свою жизнедеятельность с другой стороны. Тем самым утверждая что в мире живых существ в ходе эволюционного развития существуют различные механизмы и стратегии которые нацелены на защиту хозяина от инфекционных заболеваний. Все эти тактики можно разделить на 3 группы:
1) Уклонение - это стратегия нацеленная на изменение поведения хозяина таким образом чтобы минимизировать контакт с патогеном и тем самым не быть инфицированным. Обычно этот вид защиты использует органы обоняния и вкусовые рецепторы. Возьмём классический пример, испорченная еда, это результат жизнедеятельности различных микробов которые вредны для нашего организма. Системы обоняния и вкуса распознают плохой продукт, благодаря соответственно плохому запаху и вкусу продукта, вы уклоняетесь его потреблять чтобы не заболеть.
2) Резистентность - это стратегия которая нацелена на уничтожение внедрившегося патогена. Резистентность это функция иммунной системы, которая детектирует, нейтрализует и уничтожает или выводит (как в случае с гельминтами) патогены из хозяина. Клетки врождённого и приобретённого иммунитета несут свой вклад на способность организма к резистентности патогена. Резистентность (в данном случае иммунорезистентность) часто идёт параллельно повреждению родной ткани. Так например, микробы индуцируют нейтрофилы высвобождать миелопероксидазу которая обладает хорошим бактерицидным действием но в тоже время миелопероксидаза это сильный окислитель который может убить не только бактерию но и родную клетку что при высокой концентрации приводит к иммунопатологии. И здесь идёт постоянный трейдинг в плане "результат оправдывает средства или нет?".
3) Толерантность - это стратегия при которой хозяин использует механизмы нацеленные на защиту своих органов жизнедеятельности и/или тканей от патологического воздействия инфекции но при этом не влияя на уровень патогенов в организме. Стоит различать толерантность к болезни и иммунотолерантность, толерантность к инфекционной болезни подразумевает приспособление клеток ткани к токсинам и другим вирулентным факторам которые экспрессируются непосредственно патогеном, когда как иммунотолерантность нацелена на нейтрализацию негативного эффекта иммунной системы в ответ на присутствие патогена или чужеродного антигенa.

Я думаю что первые две стратегии более или менее понятны для большинства читателей. Они известны достаточно долго и достаточно хорошо изучены. В целом, иммунология животных и человека в контексте изучения взаимоотношении хозяина с патогенами исследует механизмы резистентности.
Но толерантность к инфекционным заболеваниям относительно новое понятие по отношению к животным.
Впервые свидетельства толерантности хозяина к патогенам были найдены у растений в середине 20 века. В дальнейшем толерантность как альтернативная стратегия защиты была расширена на другие формы жизни. Так например, при изучении генома дрозофил были обнаружены гены при мутации которых значительно изменяется выживаемость мутированных мух но в тоже время эти мутации не влияли на уровень патогена в мухах, к таким генам относились гены кодирующие цитокины или гены контролирующие метаболизм в клетках.
В 2007 году было проведено первое в истории исследование изучающее толерантность у млекопитающих (мышы). Различные линии (strain) мышей инфицировали плазмодиями (Plasmodium chabaudi) которые вызывают малярию в различных дозах и наблюдали за такими параметрами патогенности паразита как анемия (количество эритроцитов) и вес животных. Результаты исследования ясно показали что различные  линии (что по умолчанию означает различные генотипы) мышей теряют эритроциты или вес во время инфекции по разному и у некоторых увеличение уровня патогена не пропорционально понижению эритроцитов, говоря что некоторые линии более толерантны чем другие.
Пример, если посмотреть на рисунок, то из него следует что у обоих хозяинов (линия) с увеличением уровня патогена уровень здоровья понижается, но хозяин (А) более толерантен к данному патогену чем (B) так как при увеличении уровня патогена  у (А) понижение здоровья происходит медленнее чем у (B).

 Механизмы....: В том же 2007 году, сами того не подозревая вышла в свет работа которая описывала вовлечение определённого гена в толерантность к малярийному паразиту. Это был Гем Оксигеназа-1 (heme oxygenase-1, HO-1) функция этого гена является, разрушение молекулы гема на ионы железа, биливердин и окись углерода (угарный газ) (детальное описание функции HO-1 http://naukageek.blogspot.com/2014/07/blog-post_17.html). При "активной" фазе малярийного плазмодия, он разрушает эритроциты и тем самым высвобождает гем, так как гем сам по себе очень токсичный то это приводит к повреждению тканей. Но в организме существуют механизмы его утилизации включая HO-1 ген. Исследователи показали что при экспрессии HO-1 выживаемость животных улучшается но при этом уровень плазмодий не понижается.

В целом сейчас механизмы толерантности активно изучаются так как именно в механизмах можно будет найти молекулу или ген который станет отправной точкой для фармакологов и фармацевтов чтобы синтезировать новые лекарства.
В заключение хотел бы сказать что те люди которые непосредственно занимаются иммунологией и/или инфекционными заболеваниями могут по достоинству оценить данное открытие. Ведь это открывает не только и не просто какой-то новый молекулярный механизм это открывает новый раздел в иммунологии и медицине в целом.

Литература:
Trends Immunol. 2014 Oct;35(10):483-94.
Science. 2012 Feb 24;335(6071):936-41.
Science. 2007 Nov 2;318(5851):812-4.
Nat Med. 2007 Jun;13(6):703-10.

Мезенхимальные Стволовые (Стромальные) Клетки, в поисках магической пули.....

Клеточная терапия вот что появляется (а вернее уже появилось) на горизонте биологических исследований. Раньше этаким светом в конце туннеля был ген и соответственно генная терапия, но после первых неудачных клинических испытаний горькое послевкусие сохранилось до сих пор.  А ведь 10-15 лет назад "здание" науки сотрясалось от восторгов и дифирамбов поющие его величеству ГЕН, вот это ядро всего живого, всех болезней и всего чего хочешь....но потом восторг сменился на успокоение, задумчивость и в итоге сейчас достаточно сильно поутих, но стоит сказать что определённые успехи в клинике были достигнуты (что было описано, в прошлом сообщении http://naukageek.blogspot.com/2014/04/blog-post_24.html). И вот настал черед другого события, клеточная терапия, люди начали употреблять данный термин с открытием и выделением эмбриональных стволовых клеток (ESC), где в лабораторных условиях можно было дифференцировать эти клетки в любую ткань человека, огромный ресурс таится в этих клетках как и огромные возможности их применения. И через некоторое время произошёл ещё один виток это открытие индуцированных плюропотентных стволовых клеток (iPS cells). Не надо повреждать эмбрион, но можно индуцировать стволовитость в обычных соматических клетках (например фибробласты) путём экспрессии нескольких генов (может быть без генной терапии мы и проживём но без генной инженерии никуда). Сейчас это всё дело изучают, проверяют, испытывают и говоря о прогрессе в этой области, стоит сказать что в сентябре-октябре этого года началось первое клиническое испытание iPS cells при макулярной дегенерации сетчатки, куда это нас всех заведёт покажет лишь время.

Мезенхимальные стволовые/стромальные клетки (МСК).
Смотря на все эти события иммунологи стоят как-то в стороне...ну и действительно ведь в теории дифференцированная ткань из стволовых клеток для чего? для того чтобы заменить повреждённую родную, наверное те кто занимается вопросами трансплантации, ишемических болезней, травм будет заинтересован в первую очередь. Но с другой стороны говорить о полной непричастности иммунологов к стволовым клеткам тоже неправильно, ведь исследования в области кроветворных стволовых клеток сделало большой вклад в современное понимание и методы исследования  стволовых клеток и первые кто этим занимались были гематологи, иммунологи и онкологи.
И тогда-то в 1974 году в небольшом журнале Transplantation была опубликована работа Friedenstein AJ и его коллег, где было впервые описаны мезенхимальные стволовые/стромальные клетки (МСК), тогда конечно они так не назывались, он их назвал как CFU-F-derived stromal cells (CFU-F - colony forming unit-fibroblast). CFU это экспериментальный показатель способности клетки воспроизводить себе подобную, создавать колонию, в наши дни одно из важнейших качеств стволовых клеток "self-renewal" определяется именно этим методом. Так вот этот учёный "вываливая" содержимое костного мозга в culture dish, заметил что после некоторого времени, клетки образуют фибробластные колонии, он выделил эти клетки и охарактеризовал их как клетки которые служат помощниками кроветворным стволовым клеткам, создавая для последних нишу для существования и доставляя питательные вещества.

Первое изображение МСК док.Фриденштейном

                 Transplantation 17, 331–340 (1974)

В дальнейшем МСК начали обнаруживать не только в костном мозге но и в других тканях такие как жировая ткань, лёгкие, печень, кровеносные сосуды другими словами практически везде. И для того чтобы держать "строй" и не путать МСК с другими видами клеток например фибробластами, группа исследователей вывела минимальные критерии которыми должны обладать МСК. 1) МСК должны быть plastic adherent, при культивировании их в culture dish они должны прилипать ко дну. 2) МСК должны экспрессировать ряд маркеров на своей клеточной мембране это  CD105, CD73 и CD90 и не экспрессировать CD45, CD34, CD14 или CD11b, CD79alpha или CD19 и HLA-DR что преимущественно гематопоэтические маркеры. И 3) МСК должны иметь способность дифференцироваться в как минимум 3 вида ткани это хрящевая, костная и жировая ткань.  Состав маркеров CD может меняться в зависимости от вида.

МСК и иммунитет.
И лишь спустя 28 лет, в 2002 году две научные группы независимо друг от друга идентифицировали что МСК могут ингибировать пролиферацию Т-лимфоцитов. В 2008 году, Катерина Ле Бланк со своими коллегами показали что МСК обладают терапевтическими свойствами при болезни трансплантат против хозяина, понижая реактивность Т-клеток донора на клетки реципиента и тем самым значительно улучшая выживаемость. И также было задокументировано что МСК действуют независимо от HLA донора, обусловлено это тем что МСК не экспрессируют MHC II class и на низком уровне MHC I class что делает их "иммунопривилегированными" клетками, чуть ли не идеальным кандидатом в области клеточной терапии. Эти статьи и результаты стали толчком для исследования МСК как иммунорегуляторные клетки и их потенциальное использование в иммунных расстройствах.
В 2009 году Nemeth K со своими коллегами опубликовали работу где впервые показали терапевтический эффект МСК при экспериментальной модели сепсиса. Эта работа также указывала на иммунорегуляторные способности МСК благодаря взаимодействию с моноцитами и макрофагами. В 2013 году, другая лаборатория показала что МСК также могут "общаться" с нейтрофилами и стимулировать их поедать бактерии, также было задокументировано влияние МСК на хемотаксис, релиз антимикробных пептидов и выживаемость нейтрофилов что также может иметь большое влияние выживаемость во время сепсиса.

Схематическое изображение многофункциональности МСК.

На счёт механизма действия то это сейчас является исследовательской темой многих лабораторий. Все механизмы можно условно разделить на два типа это прямой контакт МСК с иммунной клеткой и паракриновый эффект. Механизм прямого контакта в целом очень слабо изучен, лишь недавно была опубликована интересная работа которая утверждает что МСК производит перенос своих митохондрий в повреждённую клетку что в свою очередь восстанавливает энергетический баланс и не даёт повреждённой клетке умереть или есть свидетельства что к примеру МСК экспрессирует лиганды которые при прямом контакте соприкасаются и активизируют рецепторы на иммунных клетках что приводит к их активизации или наоборот инактивизации. Но мне если честно кажется что прямой контакт имеет маленькое влияние (если вообще имеет) на тот эффект который может иметь инъекция МСК в животных. Например, на мышиной модели сепсиса, исследователи вводят около 1 миллиона МСК, и эти 1 миллион улучшают выживаемость значительно, и представьте со сколькими иммунными клетками сможет контактировать этот 1 миллион....так что я больше склоняюсь к версии что МСК экспрессирует во внеклеточное пространство ряд активных медиаторов которые несут тот эффект которыми обладают МСК. И ещё одно, при различных моделях, включая сепсис, не обязательно вводить клетки, медия в которой культивировались МСК полностью подражает эффект самих клеток, что опять указывает на паракриновую составляющую.
В эти дни по всему миру насчитано более 344 клинических испытаний где используются МСК в качестве терапии при различных заболеваниях включая и иммунные расстройства такие как трансплантат против хозяина, системная красная волчанка, рассеянный склероз, болезнь Крона, острый респираторный дистресс-синдром.

P.S. Изначально МСК назывались мезенхимиальными стволовыми клетками, но в дальнейшем "стволовое" научное сообщество резко раскритиковало такое название утверждая что МСК не стволовые т.к. могут дифференцировать только в клетки мезодермального происхождения, существуют единичные статьи где исследователи смогли дифференцировать МСК в клетки других слоёв, но широкого применения эти исследования не получили из-за не идеальной воспроизводимостью экспериментов. Поэтому в дальнейшем название поменяли на мезенхимиальные стромальные клетки, в целом тоже не плохо т.к. когда вбиваешь в поисковик МСК (MSC) то что stem что stromal начинается на S.

Литература:
Transplantation 17, 331–340 (1974)
Exp Hematol. 2002 Jan;30(1):42-8.
Blood. 2002 May 15;99(10):3838-43.
Lancet. 2008 May 10;371(9624):1579-86.
Nat Med. 2009 Jan;15(1):42-9.

СЕПСИС, от иммуновоспаления до иммуносупрессии.

Изначально, в целом как и в эти дни, сепсис считается систематической  воспалительной  реакцией  организма на присутствие инфекции.
Инфекция-Воспаление-Сепсис это как-бы последовательность событий, которые идут и которые приводят к "состоянию", можно конечно приписать multiple organ failure, septic shock and death, но для упрощения будут только 3 звена.
Из всех клинических случаев где пишется в графе диагноз "Сепсис", в 1/3 случаев источник воспаления не определён. Бывает даже такое, человек поступает в ICU (intensive care unit, неотложка), диагностируют сепсис, лечат как положено антибиотиками, уничтожают инфекцию, пациенту вроде как становится легче а через пару дней кома и смерть. Так что загадок много.

Но давайте вернёмся к нашей догме, Инфекция-Воспаление-Сепсис. В каких точках мы можем "tackle" эту проблему? Ответ прост, во всех трёх. Инфекция-антибиотики, Воспаление-противовоспалительные препараты в теории, Сепсис (как клиническое состояние) - аппаратами которые поддерживают или заменяют функцию жизненно важных органов (лёгкие, почки), вазосупрессоры (сосудо-сужающие) препараты.
Инфекция-антибиотики, на мой взгляд это как гонка вооружения, пенициллин через некоторое время пенициллин резистентная бактерия и так по нарастающей, сейчас уже антибиотики 3,4,5 поколения...а бактерии эволюционируют и приспосабливаются.
С аппаратами которые поддерживают функцию органов тоже больших изменений нет, есть конечно какие-то улучшения в плане сенситивности, точности но чтобы что-то поистине инновационное, такого нет.

Воспаление 
И наверное само сильно-дискутируемое звено в этой цепи это воспаление, начиная с того воспаление это хорошо или плохо? реально учёные, клиницисты не могут точно сказать. Кто-то ЗА хорошо, а кто-то ЗА плохо. И эти дискуссии начались относительно недавно, может лет так 5-7 назад. В начале 90-х воспаление не подвергалось сомнению, воспаление это плохо, воспаление в большей части за счет активизированных иммунных клеток, которые своей гиперактивацией не только убивают патоген но и повреждают "родную" ткань что и в итоге приводит к иммунопатологии. Главные моторы воспаления это цитокины выделяемые иммунными  клетками, при сепсисе они действительно завышены в крови. Особенно в больших количествах выделяются цитокины группы фактор некроза опухоли, tumor necrosis factor, TNF (в частности TNF-alpha) и интерлейкины, interleukins  (в частности IL-1beta). Как говорится главные "враги" были обнаружены, и теперь дело вроде бы как за малым, надо их всего лишь нейтрализовать.  И вродебы всё логично, если антибиотики делают свою работу, то воспалительная реакция (как защитная) просто напросто не нужна, не скем воевать, плюс держа в уме что гипервоспаление может привести к иммунопатологии.
Все как положено, вывели антитела которые присоединяются к этим цитокинам и инактивизируют их функцию. Сделали пре-клинические эксперименты используя мышей. В перитонеальную полость вводили  бактерии (E.coli) а потом лечили антителами. Результаты ошеломляющие, выживаемость испытуемых животных под 90% из 100.  Эти исследования были проведены знаменитым учёным в этой области доктором Кевином Трейси со своими коллегами.
Следующий шаг логичен это клиническое тестирование антител на пациентах страдающих сепсисом. И тут "непонятка" введение антител не только не улучшает состояние пациентов, но даже ухудшает его, конечно при одновременном лечении антибиотиками и другими препаратами и процедурами.
Здесь то мы и столкнулись с большой проблемой которую исследователи не могли объяснить, ведь та "догма" на которой держался патогенез воспалительной реакции не выдержал самой главной проверки. А значит что исследователи где-то просчитались. Кстати таже история была и с ибупрофеном (не стероидный противовоспалительный препарат), он как положено понижал уровень метаболитов ЦОГ-2 (простагландины, тромбоксаны итд) но не влиял на смертность среди пациентов с сепсисом.
Находились множество объяснений этому провалу, оказалось что у человека при сепсисе уровень цитокинов не такой высокий как при экспериментальной модели на животных. Но так или иначе исследователи должны были согласиться с тем фактом что 1) это просто напросто не работает и 2) что скорее всего воспаление несёт не только разрушительную функцию.

Иммуносупрессия как патогенез сепсиса.
Наверное стоит сказать что сепсис сам по себе конечно не меняется, в плане того что как и в средние века это было заражение крови микробами так и сейчас. Но методы лечения конечно сильно изменились. И если раньше к примеру человек с сепсисом умирал в течении 1-3 дней так как на вооружении врачей того времени были лишь холодные компрессы на голову и какие-нибудь отвары, то сейчас, в значительной степени благодаря открытию антибиотиков, смертность наступает гораздо позже, если вообще наступает, в случаe правильного диагностирования и лечения, и плюс меняется состав пациентов, из года в год "клиентами" сепсиса становятся люди пожилые, а иммунитет пожилых и молодых людей значительно отличается, и в данном случае имеет место быть такой процесс как иммуностарение (эта тема достойна отдельного сообщения).  И на мой взгляд здесь то и пошёл перекос понимания, восприятия роли воспалительного процесса, в большей части из-за быстрого скачка терапевтических методов.
Итак что мы видим, если взять классический пример динамики числености лейкоцитов в крови во время сепсиса (вне зависимости экспериментальный или клинический) то в первые 1-3 дня мы будем наблюдать повышенное содержание лейкоцитов (в большей части нейтрофилы) и провоспалительных медиаторов (цитокины, хемокины, простагландины), в дальнейшем уровень будет понижаться и может достичь нейтропении, парелельно этому уровень провоспалительных цитокинов также понижается когда как противовоспалительные медиаторы увеличиваются (IL-10, TGF-beta).

 И интересно то что септические животные не умирают в первые дни а начинают примерно с 3 по 4-5 день.  Примерно также и в клинике, благодаря современным технологиям и препаратам сейчас 7 дневная выживаемость гораздо выше чем раньше. Следовательно, в поздней фазе сепсиса мы имеем дело уже с иммуносупрессией и иммуноистощением нежели с гипервоспалением иммунных клеток. Об этом утверждают не только лабораторные исследования но и клинические, так например многочисленные работы Hotchkiss RS и Coopersmith CM из Вашингтоского университета, штат Миссури, указвают на важность иммуносупрессии в патогенезе сепсиса. Также другие исследователи задокументировали повышенную предрасположенность септических пациентов к вторичной инфекции, вирусам (Herpes simplex virus, cytomegalovirus), грибковым патогенам (Aspergillus) и всё это на фоне иммуносуппрессивной фазы во время сепсиса.
Так что в заключение воспалительную фазу можно и нужно делить как минимум на две координально отличающихся друг от друга фазы это иммуновоспалительная и иммуносуппресивная фаза, и соответственно лечение должно зависеть в какой фазе находится пациент.

Большое спасибо док. Ни Александру за критику к этому сообщению.

Литература:
Nat Med 15: 496–497, 2009.
Nat Rev Immunol. 2013 Dec;13(12):862-74
Trends Mol Med 2014 Apr;20(4):224-33
Minerva Anestesiol. 2013 Dec;79(12):1396-405.
Am J Respir Crit Care Med 175: 935–942, 2007
N Engl J Med. 1997 Mar 27;336(13):912-8.

NET микробам.

Помню, первый раз встретил в pubmed такой термин как NET, и ничего не понял, тогда ещё учился на магистратуре. В целом конечно очень интересный феномен нейтрофилов. Примерно представляю как этот эффект был обнаружен: исследователь делает визуализацию ДНК, а у него вместо того чтобы хороший, красивый, концентрированный стэйнинг ДНК в ядре, размазня какая-то получается, делает раз, делает два....на 135 раз думает нет скорее всего так и должно быть, посмотрел внимательно, выглядит как паутина ну тогда давайте назовём этот размытый ДНК NET что полностью звучит как Neutrophil Extracellular Traps (нейтрофильные внеклеточные ловушки).  Вы не подумайте, я конечно не знаю историю открытия NETs, но почему-то мне кажется что это происходило примерно так, просто сами подумайте фагоцитоз и релиз бактерицидных пептидов, эти два процесса куда сложнее по механизму, в них вовлечено очень много различных молекулярных механизмов начиная от перестраивания клеточной мембраны, ассемблирования филаментарного актина в цитоплазме и активация сигнальных молекул, говорит о том что к примеру фагоцитоз очень сложный процесс и скорее всего сложнее чем NETоз. Так почему же NET обнаружили относительно недавно, а фагоцитоз был ещё описан Ильёй Мечниковым? Лично у меня только один ответ, сам эффект наблюдали и раньше но никто не додумывался что это несёт какой-то функциональный характер, размазанный ДНК ну что поделаешь надо будет завтра повторить этот эксперимент заново.

А начиналось всё...
Как у любого большого показа кино, сначала выпускают трейлер...все смотрят трейлер а потом думают фильм должен быть вот такой..... В науке примерно тоже самое, любое значимое открытие, а NET на мой взгляд именно к таким и относятся, не открывается само по себе всегда существуют предшествующие исследования которые были близки к разгадке но в тоже время не до конца объяснили феномен. Так одни исследователи показали что гистоны обладают бактерицидным эффектом, звучит странно, правда? Как так гистоны, сугубо ядерные белки, которые наматывают на себя ДНК как верёвку на бобину, убивают бактерии, ну хорошо может и убивают, но смысла никакого т.к. чтобы убить патоген надо находиться во внеклеточном пространстве ну на "крайняк" в цитоплазме. А исследователи упёрлись убивает и всё, данные показывают то что показывают, другой интерпретации у нас нет. Ну ладно опубликовались они в своём Nature и бог с ними.

Cover Page of Science magazine in 2004. 

А в этот момент тот человек делал свой 134 стэйнинг, и когда вышла статья про гистоны закричал: "ЭВРИКА!!!!" (шутка конечно)
Функции:
Здесь всё просто, давайте зададим вопрос по другому, вообще зачем рыбаку сеть? Чтобы ловить рыбу и размер рыбы будет зависеть от размера ячеек в сетке. Примерно также и с NETs, сеть из ДНК которую распускают нейтрофилы ловит микробы, вирусы и другие патогены с целью их уничтожения. Уничтожают кстати те самые гистоны которые прикреплены к ДНК а также другие протеины и пептиды которые обладают бактерицидными свойствами. Другими словами NETs физически удерживают патоген в очаге инвазии и не дают ему распространиться в другие места, а также влияют на жизнедеятельность патогена благодаря протеинам которые прикреплены к ДНК.
(Описание к картинке: фотоснимок с электроного микроскопа который наглядно показывает как  Staphylococcus aureus захвачен NETs. )
 И было бы всё хорошо если бы всё было так однозначно, во первых сам по себе экстрацелюлярный ДНК вызывает воспалительную реакцию, может конечно в плане инфекции это где-то и нужно и даже полезно (хотя "полезно" надо использовать здесь аккуратно), но чрезмерная или ещё хуже неконтролируемая воспалительная реакция может привести к иммунопатологии. Во-вторых, это относится к многим ядерным белкам которые в ядре носят важные и нужные функции по регулированию структуры ДНК, но во внеклеточном пространстве также являются медиаторами воспаления (один из ярчайших примеров HMGB1), в связи с этим например в аутоиммунных заболеваниях NETs это уже плохо, в частности множество исследований показывают что NETs влияют на патогенез системной красной волчанки.
Ну и  в-третьих, эти нейтрофильные ловушки не избирательны, грубо говоря они ловят всё что попадётся, так например они могут ловить и аккумулировать тромбоциты что может привести к тромбозу кровеносных сосудов.
Механизм:
Долгое время, вообще-то нет.... изначально формирование NETs было описано как одна из форм смерти клетки, в отличие от апоптоза где всё конденсируется внутри и некроза где наоборот весь клеточный контент выбрасывается наружу, у нейтрофилов был задокументирован третий вид смерти NETоз, когда клетка умирая освобождает клеточный ДНК, в дальнейшем было определенно функциональное значение NETs что было описано выше. Так или иначе, считалось что когда нейтрофилы истощают все свой запасы (лизосомы) и возможность фагоцитировать дальше микробы они используют третье и последнее своё оружие NET.
Скептики даже считали и наверное считают что это никакой не третий вид смерти нейтрофилов а просто во время некроза клетки, клеточная мембрана перфорируется и ДНК пассивным путём высвобождается во внеклеточное пространство.
В 2012 году канадская группа публикует статью в Nature Medicine в которой они утверждают что формирование NETs такой же динамичный клеточный процесс как например релиз лизосом или фагоцитоз и более-того что после NETоза нейтрофилам не обязательно умирать, они также могут продолжать фагоцитировать и мигрировать в тот участок ткани где они нужны. В подтверждение своим наблюдениям они ссылались на ряд работ проделанных Йельском университете в далёком 1989 году где исследователи показали что без-ядерные нейтрофилы обладают хемотактическими, бактерицидными и фагоцитарными функциями. Интересно то что в том далёком 1989 году, исследователи конечно не думали о каких-то там ловушках, проделывали они свои исследования для того что-бы при заморозке и разморозке нейтрофилы  не погибали. Так к примеру если взять фибробласты то при за- и разморозке (конечно при определённой техники) некоторые конечно умрут, около 10%, но в целом большая часть клеток будет вполне здоровой, но с нейтрофилами по другому они более чувствительны к таким перепадам температур, и при разморозке их клеточное ядро лопается, поэтому исследователи решили просто избавиться от ядра и тем самым при за- и разморозке нейтрофилы (хотя их уже и нейтрофилами то не назовёшь, они использовали термин цитопласт) не погибали и не много теряли в функциональном плане.
Но вернёмся в 2012, исследователи показывают что NETоз это не "лебединая" песня нейтрофилов а вполне динамичный процесс и после него без-ядерные нейтрофилы также передвигаются и уничтожают патогены.
Если развивать эту тему, то на мой взгляд это имеет под собой почву, в целом не все клетки в нашем организме имеют клеточное ядро, эритроциты например не имеют и это не мешает им выполнять их функцию. Во-вторых, нейтрофилы это коротко живущая клеточная популяция, в зависимости от вида их жизненный цикл в то время когда они мигрируют в ткань от 24-48 часов, когда как теже самые эритроциты живут и функционируют до 120 дней.
В следующем году таже канадская исследовательская группа публикует обзорную статью в которой обсуждают о двух потенциальных механизмах, суицидальный NETоз и живой NETоз. Но скорее это больше пока в теории нежели на практике....
Если разбирать молекулярный механизм образования NET, то эта область очень слабо изучена, известны лишь общие принципы, например вовлечение ROS (reactive oxygen species), тех или иных рецепторов TLR-2, или -4 в зависимости от грамм- положительности или отрицательности патогена, но все эти молекулы и медиаторы также вовлечены в фагоцитоз, хемотаксис и другие процессы нейтрофилов, так что никакой конкретики или специфичности молекул вовлечённые только NETоз пока нет.

По моему всё...на сегодняшний момент больше неизвестно, по крайне мере я больше не знаю :).

Литература:
Blood: 122 (16) 2013
Nat Med 2012;18(9):1386-1393.
Science. 2004 Mar 5;303(5663):1532-5
Nat Med. 2009 Nov;15(11):1318-21

Преследуя плацебо.

Недавно, а точнее 2-го октября, мне выдалась возможность посетить доклад Теда Каптчука (Ted Kaptchuk). Я уже и до этого слышал эту фамилию и примерно знал чем этот человек занимается, но на чём конкретно фокусируются его исследования это было для меня неизвестно. По правде говоря, в этот день в разных корпусах нашего госпиталя было два доклада которые меня интересовали помимо док. Каптчука было ещё что-то на тему эндотелиальных клеток и их роль в атеросклерозе или что-то в этом роде, точное название второго доклада я не помню. Грубо говоря была такая дилемма, с одной стороны плацебо что во многих умах (включая в какой-то степени и мой) где-то, как-то граничит с неестественными, может быть даже потусторонними способностями организма. С другой стороны, "чисто" научный доклад на тему кардио-васкулярных заболеваний, роль и функции определённого вида клеток в этих процессах.

Как понятно по теме этого сообщения в итоге я выбрал плацебо, меня всегда интересовал этот вопрос, но в тоже время я достаточно скептически относился и отношусь к такому роду вещей как биополе, внутренняя энергетика итд. Соответственно я и не слежу за этими вещами но где-то, от кого-то слышал что биополе это научно доказанный факт, может так оно и есть, но скажем так, насколько сильно влияет это биополе на качество нашей жизни, здоровья? И здесь мнения разделяются значительно кто-то утверждает что очень сильно влияет, чуть-ли не утверждая что биополе это краеугольный камень в нашей деятельности, кто-то наоборот говорит что это полная чушь. Моё мнение, ну наверное у меня нет своего мнения на сей счёт так как опять упомяну что не интересуюсь такого рода литературой. Но скажу точно что если у меня будет лёгочная инфекция то я начну пить антибиотики а не "заряжённую" через телевизор воду.

Но плацебо стоит особняком, это действительно научно доказанный эффект и сейчас любое клиническое тестирование нового препарата проходит опираясь не на контроль (в плане не леченная группа) а на плацебо, ВСЕ исключений нет.

Немного о Теде:

Хочу немного коснуться его биографии, но не в плане где родился, или какие-то другие даты из его жизни. Но интересно то что после окончания медицинского колледжа в штатах, в отличие от наверное 99.999% своих коллег которые поступают на резидентуру или начинают работать общими терапевтами, док.Каптчук уехал в Китай изучать восточную традиционную медицину, а в частности иглоукалывание. После возвращения в штаты он начал исследования в области иглоукалывания как альтернативный метод лечения. То-ли идея была не очень, то-ли результаты не обнадёживающие, или просто пропал интерес, но в итоге он пришёл (в плане исследовательской деятельности) к плацебо и сейчас возглавляет Harvard-wide Program in Placebo Studies and the Therapeutic Encounter другими словами "главный" по плацебо ибо других центров или программ у нас нет. Наверное из всего этого можно заключить что изначально док. Каптчук думал и действовал не как все, по крайне мере не как большинство, и в плацебо исследованиях он не первый день, поэтому на мой взгляд его мнение можно считать экспертным.

Image from Nature Reviews Drug Discovery 12, 191-204 (2013)

О плацебо:
Как говорится не всё плацебо это плацебо, просто многие путают плацебо эффект с так называемым шумом (noise), когда пациенты получаемые плацебо реагируют на него, но эта реакция идёт независимо от плацебо (что само-собой нельзя отнести к эффекту плацебо) к таким изменениям относят как естественный процесс болезни, или когда пациент намерено вводит в заблуждение себя и доктора говоря что те или иные симптомы болезни изменились после принятия препарата (плацебо).
Плацебо сам по себе также может быть разным, и существует два основных типа плацебо. 1) это наверное многим известный dummy treatment, или просто обман, когда вместо лекарства дают пустышку или в случае иглоукалывания вместо настоящих игл используются fake иглы которые не проникают в тело. 2) это психологический контекст окружающий пациента. Один из наверное наиболее известных примеров это открытое лечение (open treatment) и закрытое лечение (hidden treatment). В первом случае врач или мед-сестра "открыто" говорит что будет вводить Х препарат и после него пациенту должно стать легче. Второй метод это если вводить тот же самый препарат пациенту в той же самой дозе, в абсолютно одинаковом режиме но не говоря ему ни слова об этом, не открывая флакон с лекарством перед ним итд. В обоих случаях препарат будет действовать, но динамика у открытого лечения будет лучше т.е. препарат будет действовать быстрее и эффективнее и эта разница между открытым и закрытым лечением тоже относится к плацебо эффекту.

Если говорить о конкретной деятельности док. Каптчука, то мне особенно запомнились 3 его заключения основанные на исследованиях его центра. 1) Плацебо имеет "дозу", к примеру открытое лечение, если пациенту объявить что сейчас будут вводить лекарство это один эффект, а если сказать что пациенту будут вводить лекарство, при нём открыть флакон, и вводить лекарство так чтобы пациент это видел то эффект будет уже другим (сильнее). 2) существует группа людей которые подвержены плацебо эффекту (сразу хочу сказать что эта область слабо изучена в целом и док. Каптчуком в частности) но данные говорят о следующем: группа док. Каптчука давала пациентам "открытое" плацебо это значит пациентам прямо говорили что он принимает плацебо, а не лекарство. Исследования проводились над людьми страдающие мигренью. Честно говоря, я чуть не упал со стула когда док. Каптчук сказал что у людей принимающие пустышки и знающие об этом наблюдалось облегчение от мигреней, конечно не на таком уровне как у людей принимающие анальгетики но результаты были статистически значимы.  и 3) плацебо не влияет на патофизиологию болезни но значительно влияет на субъективные симптомы. В этом случае док. Каптчук и его коллеги делали исследования над пациентами страдающие астмой. Плацебо никак не влиял на параметры объема форсированного выдоха как например это делал альбутерол (сальбутамол). Но когда эти пациенты отвечали на вопросник о качестве жизни до и после приёма препарата или плацебо то оказалось что альбутерол и плацебо леченные группы не отличались друг от друга.

Вопросы - ответы:
Один из слушателей спросил: Есть ли разница в эффективности плацебо в зависимости от болезни, например неврологические против аутоиммунных заболеваний?
Ответ: эффект плацебо более "ярко" проявляет себя в неврологических расстройствах, хотя конечно какие-то временные улучшения могут наблюдаться и в других заболеваниях.

Другой слушатель спросил о потенциальном механизме действия плацебо?
Ответ: Механизм не известен, но однозначно это связано с нейробиологией, нейрофизиологией человека. Дальше он чтобы прояснить ситуацию которая витает вокруг эффекта плацебо, док Катпчук заявил в следующем ключе, На сегодняшний день не существует ни одного исследования которое бы показывало что к примеру плацебо уменьшает размер раковой опухоли. Поэтому говорить о терапевтических свойствах плацебо нет смысла. Но изучение в этой области крайне важны для клинической медицины с той позиции что плацебо в сильной и значительной мере может влиять на эффективность препарата, на его фармакодинамику и другие важные параметры .

Литература:

NEJM 2011, 365: 119-126
Lancet 2009; 374:1234-5
BMJ 2008; 336: 998-1003
PLoS One 2010; 5: e15591

САХАР это белая смерть.... а что же тогда с сахарозаменителями?

Вчера опубликовалась интересная работа исследователей из Weizmann Institute of Science (Израиль). Согласно этой статье они утверждают что сахарозаменители негативно влияют на метаболизм глюкозы в организме.
Предыдущие исследования показывали что искусственные сахарозаменители влияют на микробиом в кишечнике, понижая уровень "полезных" бактерий.
В этом исследовании, учёные пошли дальше и обнаружили что сахарозаменители также влияют на толерантность организма к глюкозе.
Вместо питьевой воды исследователи поили мышей 10% раствором сахарозаменителей - сахарин, сукралоз или аспартам - в течении 11 недель. По итогам этого эксперимента исследователи задокументировали повышенный уровень сахара в крови по сравнению мышами которые употребляли обычную воду или 10% раствор глюкозы.
В дальнейшем используя микробиом дефицитных животных, исследователи утверждают что сахарозаменители влияют на микробиом кишечника, что в свою очередь негативно сказывается на толерантности организма к глюкозе.

В группе из 381 людей которые не страдают сахарным диабетом провели опрос о том как часто они употребляют сахарозаменители и оказалось что те люди которые употребляют искусственные подсластители регулярно показали слабую переносимость глюкозы по сравнению с теми кто редко или вообще не употребляет сахарозаменители.
В заключение исследователи сделали ещё один эксперимент, они пригласили 7 молодых волонтёров которые в течении недели употребляли самую высокую разрешимую дозу сахарина по рекомендациям FDA (Food and Drug Administration). После семи дней, 4-ро из семи показали ухудшение в переносимости глюкозы по сравнению с обычным, здоровым человеком, и также были зафиксированы негативные изменения в микробиоме кишечника.

Конечно последний эксперимент уж слишком искусственный максимально допустимая доза сахарина в день это примерно 8,5 пакетиков Sweet N’ Low, что конечно же скорее всего большая редкость. Но в целом исследование хорошо спланировано и было показано достаточно ясно что сахарозаменители влияют на метаболизм глюкозы. 

Литература:

J. Suez et al., “Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota,” Nature 2014

Генный трансфер антител, новые технологии - новые надежды.

 Несмотря на то что около 30 лет ведутся интенсивные исследования в области поиска вакцины против ВИЧ, большинство испытанных вакцин либо провалились на клинических испытаниях, либо имеют очень слабый эффект, и короткий промежуток действия.
В большей степени это объясняется тем фактом что вирус поражая иммунные клетки в значительной степени изменяет их функциональность.
Не смотря на это, лимитированный успех в эффективности некоторых исследований всё таки задокументирован, так например, клиническое исследование вакцины RV144 в Тайланде показало что у ВИЧ больных леченных  испытательной вакциной уровень вируса был на 31% меньше чем у плацебо группы.
Но как и выше было упомянуто, большая проблема остаётся в том что вирус влияет на  иммунную  систему, поэтому эффективность и перспективность "классической" вакцинации ставится под большим вопросом.

Трансфер гена кодирующий антитело (Генный Трансфер Антител Г.Т.А, Antibody Gene Transfer) это новая защитная стратегия которая действует в "обход" иммунной системы. Относительно недавно этот метод предложен как оптимальное решение в развитии вакцины против ВИЧ.
Как это работает?
Если сравнить "классический" путь вакцинации и генный трансфер антител то:
Классическая вакцинация подразумевает введение антигенов на которые реагируют иммунные клетки, запоминают и когда происходит инвазия настоящего патогена, то иммунные клетки реагируют на этот патоген выделяя антитела и уничтожают его.
Г.Т.А же действует подругому. В организм вводят адено-подобные вирусные частицы несущие ген кодирующий определённое антитело, вирусные частицы инфицируют не гематопоэтичeскую ткань (например мышцы), в последующем эта ткань экспрессирует антитела, которые попадают в кровеносную систему, связываются с патогеном и запускает механизмы уничтожения патогена.

Из-за того что Г.Т.А. обходит несколько этапов в выведении антител по сравнению с "классической" вакцинацией, в некоторой литературе Г.Т.А. называется как "leapfrog" (прыжок лягушки) стратегия.

Преклинические испытания выглядят очень оптимистично используя животные модели такие как очеловеченные мыши и шимпанзе, исследователи показали что метод Г.Т.А. обладает терапевтическим эффектом против ВИЧ инфекции.

На сегодняшний день ряд Г.Т.А. вакцин успешно прошли первую фазу клинических испытаний и в дальнейшем планируется тестировать эффективность этого метода на пациентах.

Литература:
Nat Immunol. 2013 Jan;14(1):1-5.
Nat Med. 2014 Mar;20(3):296-300
Nature. 2011 Nov 30;481(7379):81-4.

Чем короче, тем хуже.

Астма это болезнь которая характеризуется большой вариативностью от внезапных эпизодов одышки и свистящего хрипа до опасных для жизни приступами.
Исходя из этого, исследования в области биомаркеров для астмы которые могли бы достоверно предсказывать развитие или предрасположенность к болезни имеют большой потенциал.
В последнем номере Am J Resp Crit Care Med опубликовалась работа док. Белски и его коллег из Университета Дьюка (Северная Каролина) где исследователи изучали ассоциацию между длинной теломер в лейкоцитах и предрасположенности людей к астме (теломеры это повторяющиеся последовательности ДНК на хромосомных концах, и с каждым делением клетки эти теломеры укорачиваются что в приводит к необратимым нарушениям генома и последовательной гибели клетки).
Необходимо заметить что это не первое исследование в этой области, предыдущие работы уже указывали на то что длинна теломер лейкоцитов у пациентов страдающие астмой намного короче чем у здоровых людей.
Но в данной работе исследователи пошли дальше, они изучали эти ассоциации в временном аспекте и пришли к интересным выводам.
Участники исследования были под учётом врачей с 9 до 38 лет. Длинна теломер была измерена в возрасте от 26-38 лет. Результаты показали что укорочение теломер было зафиксировано только у пациентов которые болели астмой с детства по настоящее время, с другой стороны пациенты у которых симптомы астмы наблюдались только в детстве или только во взрослой жизни укорочение теломер не было идентифицировано.
Тем самым исследователи заключают два сценария: 1) это существование "молекулярных часов" которые "спешат" из-за различных факторов генетических или внешних в раннем детстве или 2) постоянство симптомов астмы с детства по взрослую жизнь и ассоциированными воспалительными процессами которые влияют на длину теломер.
Другими словами остаётся неизвестным является ли укорочение теломер причиной или следствием астмы?

Литература:
Am J Respir Crit Care Med. 2014 Aug 15;190(4):356-8
Am J Respir Crit Care Med. 2014 Aug 15;190(4): 384-391

Что вверх, что вниз никакой разницы?

Септический шок характеризуется понижением артериального давления что может негативно сказываться на функции многих внутренних органов.
Согласно руководству Surviving Sepsis Campaign изначальная реанимация это лечение сосудо-сужающими препаратами чтобы поддерживать давление на уровне 65 mm Hg.
Но некоторые клинические исследования говорят что повышение артериального давления может дать лучше результаты. Так например, большое ретроспективное исследование показало что нацеливание на более чем 75 mm Hg необходимо для поддержания функции почек у пациентов страдающих септическим шоком.
Недавно опубликовалась работа французской группы клинических исследователей где тестировалась теория нацеливания на высокое артериальное давления в терапевтических целях во время септического шока. Пациенты были разделены на 2 группы, в первой поддерживалось высокое давление 80-85 mm Hg (высокая группа) и во второй группе где поддерживалось  65-70 mm Hg (низкая группа). Было вовлечено 776 пациентов из 29 медицинских центров Франции.
Результаты показали что 28-ми дневная смертность значительно не отличалась между двумя группами. Также, уровень смертности статистически не отличался и после 90 дней диагностирования 170 смертельных исходов из 388 пациентов в низкой группе и 164 из 388 в высокой группе.
Однако исследователи заметили что пациенты с хронической гипертензией меньше нуждались в почечно-заместительной терапии в высокой группе чем те же пациенты в низкой группе, но на улучшении выживаемости среди таких пациентов это не сказалось.

Литература:
N Engl J Med. 2014;370(17):1649-51.
N Engl J Med. 2014;370(17):1583-93.

Природа знает лучше.

Image from Wikipedia.org

Долгое время считалось и считается что кормление грудью новорождённых детей лучше чем кормление формулой (исскуственным детским питанием). Со слов исследователей и будущих матерей этот факт объясняется тем что в молоке матери содержатся антитела которые способствуют развитию иммунитета у новорожденных.
В эти дни изготовители формулы пошли дальше и производят детское питание с антителами, у самого дочка так что неплохо разбираюсь во всех этих формулах....:).

Но недавнее исследование Голландской исследовательской группы из Wilhelma Children's Hospital показало что несмотря на все эти новшества натуральное материнское молоко намного полезнее чем исскуственное.
Исследователи сравнили  назофарингеальный (носоглоточный) микробиом у детей кормленных грудью и формулой (в каждой группе более 100 детей).
Дети кормленные материнским молоком показали повышенный уровень молочнокислых бактерий из рода Dolosigranulum, Corynebacterium и пониженный уровень Staphylococcus и ряда анаэробных бактерий по сравнению с формула-кормленными детьми.
Также исследователи нашли сильную корреляцию между кормлением грудью и пониженным уровнем развития респираторных инфекций среди новорожденных детей.

Ну что тут можно добавить....природа знает лучше, а мы лишь только узнаём об этом.

Литература:
Am J Resp Crit Care Med 2014; 190: 298-308.

Бывает и такое.

GFP-expressing mice from wikipedia.org.

Я думаю что каждый кто занимался или хоть как-то связан молекулярной биологией знают про такой протеин как GFP (green fluorescent protein, зелёный флюросцентный протеин). Это протеин которые при определённой длине световой волны светится зелёным цветом. На сегодняшний день этот протеин широко используется в исследованиях по молекулярной биологии и в родственных дисциплинах. Чаще всего его прицепляют к N или C концу исследуемого протеина и тем самым нужный вам протеин можно визуализировать под флюросцентным или конфокальным микроскопом. Особенно этот GFP очень удобен когда вы хотите идентифицировать локализацию протеина в клетке и его перемещение (к примеру мигрирует ли ваш протеин из цитоплазмы в ядро клетки под воздействием Х фактора). Так что этот протеин очень удобный и важный инструмент в биологии.
Но более, на мой взгляд, интересен не сам протеин, а исследователи которые изучали GFP на ранних его этапах, когда он ещё не был таким известным.
В 2008 году, двое исследователей Мартин Чалфи и Роджер Циен получили Нобелевскую премию по химии за исследования того самого GFP.
И интересно то что эти исследователи скорее всего никогда бы не получили своих Нобелевских премий  если бы не водитель автобуса Дуглас Прашер.
Док. Прашер, работая в Океано-биологической лаборатории, Массачусетс, первый кто смог клонировать ген кодирующий GFP протеин из медузы, и один из первых кто предложил метить протеины биолюминисцентными маркерами такими как GFP. Но к сожалению в те 1980-е годы исследования в этой области считались малоперспективными, в итоге док. Прашер остался без грантов и ему пришлось закрыть свою лабораторию и все свои данные, реагенты и т.д. по этой тематике он отдал док. Чалфи и док. Циену т.к. они тесно сотрудничали в этом проекте. После этого док. Прашер работал инспектором в службе здоровья животных и растений, потом 1.5 года проработал в NASA но проект закрыли и он остался без работы. Надо было как-то сводить концы концами и в итоге док. Прашер устроился водителем автобуса в городке Хантсвиль, штат Алабама за 10$ в час.
В 2008 году Нобелевскую премию присудили Осаме Шимомура, Чалфи и Циену за протеин который впервые был клонирован док. Прашером. Все трое в своих речах в Стокгольме упомянули o большом вкладе док. Прашера в эти исследования.
Было конечно много журналисткой шумихи, о том как несправедливо получилось но сам док Прашер был искренне рад за своих коллег и конечно же был немного удивлён что исследования в этой области получились такими "громкими".
Судя по тому что пишут в Википедии, док. Прашер опять вернулся к научной деятельности в 2010 году и трудится до сих пор в лаборатории своего коллеги Роджерa Циенa в Калифорнийском Университете, Сан-Диего.

STAP выйди ВОН!

То ли на прошлой, то ли на позапрошлой неделе, две работы проделанные в Laboratory for Tissue Engineering and Regenerative Medicine, Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School, USA и RIKEN Center for Developmental biology, Japan были официально отозваны. По большей части вся эта долгая история тянулась потому что последний автор этих статей (corresponding author) отказывался признавать что его постдок делал этически несовместимые вещи при проделывании экспериментов. Была создана серьёзная комиссия которая проверяла всё, её PhD тезис, предыдущие статьи одним словом всё. В итоге были найдены неопровержимые доказательства манипуляции результатов, сначала постдок признала свою ошибку, а в дальнейшем corresponding author также согласился отозвать статью (хотя я не понимаю зачем весь этот шум-гам, в целом журнал имеет право отозвать любую статью без согласия авторов, но это же Nature, как говорится богатый всегда хочет стать богаче, так и Nature это больше чем просто научный журнал, это тренд науки и иногда они намеренно привлекают внимание к своему журналу дабы сделать его более популярным). Вы скажете что у меня паранойя ....просто находясь здесь в Гарварде где практически каждый третий-четвёртый публикуется в таких журналах, я понимаю что не всё и не всегда идёт по заслугам, иногда политика, связи и другие вещи имеют место быть, но конечно же такие случаи чаще исключение из правил нежели правило. И знаете, я не первый кто имеет такое мнение, в недавнем прошлом нобелевский лауреат Рэнди Шекман также раскритиковал журналы Science, Nature и Cell что они намеренно делают большой шум из статей, что по его мнению не правильно и к науке не имеет никакого отношения, и он отказался в дальнейшем публиковать свои работы в этих журналах. Но конечно я не призываю относится к этим журналам с пренебрежением, в БОЛьШЕЙ степени они реально публикуют интересные вещи и не просто интересные а работы которые открывают новые пути в молекулярной биологии и медицине.

Colony of mouse embryonic stem cells. (Children's Hospital Boston)

Ну ладно, к чему я всё это веду. Весь этот шум если честно меня не очень интересует, хотя конечно же я следил за ходом событий. Знаете даже несмотря на то что эти две статьи официально считаются не действительными, до сих пор сама концепция strongly captured in my mind. Я буквально на следующий день прочитал обе статьи когда они появились on-line а также несколько обзорных статей которые рассказывали о ходе развития исследовании в области стволовых клеток.
Итак, стволовые клетки это такой тип клеток которые имеют способность к самообновлению (при делении создают на 100% себе подобную стволовую клетку) и к дифференциации в любую ткань экто-, мезо- и эндо-дермы.

The image from http://www.allthingsstemcell.com

Существуют различные методы выведения стволовых клеток к примеру широко известные вам сами эмбриональные стволовые клетки и iPS cells (induced pluripotent stem cells, индуцированные плюропотентные стволовые клетки). STAP cells  это аббревиатура от stimulus-triggered acquisition of pluripotency (стимул-индуцированная обретённая плюропотентность) и их "фишка" в том что не надо повреждать эмбрион (в случае выделения эмбриональных стволовых клеток), не надо трансфектировать 4 гена тем более что один из них онкоген (в случае с iPS cells) а надо просто выращивать клетки в условиях пониженного pH, другими словами в кислотной среде. Тем самым исследователи утверждали что при создании определённых условий можно превратить обычные клетки в стволовые, и тем самым открывая дверь в новую область стволовых клеток что внешние факторы также важны, как и внутренние.
И знаете, а ведь сама концепция не с неба свалилась....
Так к примеру в 1947 году доктор Хольтфретер (Holtfreter) показал что клетки экстрагированные из кожи лягушки могут дифференцироваться в клетки мозга при пониженном pH. Или совсем недавно, две работы Kuroda et. al. в 2010 и Heneidi et al., в 2013 показали что можно вывести плюропотентные клетки из тканей взрослого человека (костный мозг, кожа и жировая ткань) путём культивации клеток в СТРЕССовых условиях (низкая температура, гипоксия, отсутствие питательных веществ (сыворотки) и т.д.). Авторы утверждают что эти плюропотентные клетки как-бы уже существуют в тканях но благодаря стрессовым условиям, обычные клетки умирают а "стволовые" остаются, но ведь можно проиграть по-другому и сказать что в этих условиях определённые клетки приобретают "стволовые" свойства. Эти клетки были названы MUSE cells от multilineage differentiating stress enduring cells. Обе статьи в свободном доступе первая статья опубликовалась в PNAS, вторая в PLOS One.

В заключении я хотел бы сказать что я ни в коем случае не оправдываю первого автора STAP cell статей, если ты манипулируешь результатами there is no excuse for you! Но на мой взгляд сама концепция, что внешние факторы могут влиять на "стволовитость" клеток меня очень привлекает. Если на будущее, я думаю что люди и в дальнейшем будут пытаться делать исследования в этой области и может быть у них что-то получится.

Литература:
Nature. 2014 Jan 30;505(7485):641-7. This article is currently retracted
Nature. 2014 Jan 30;505(7485):676-80. This article is currently retracted
Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 May 11;107(19):8639-43.
PLoS One. 2013 Jun 5;8(6):e64752.
J. Exp. Zool. 1947; 106, 197-222.