Победить в СВО

Термогенетика — это область синтетической биологии, в которой контроль над живыми системами осуществляется посредством нагревания. Её влияние на организм обусловлено активностью особых температурочувствительных белков-каналов. 

Ученые из Пироговского Университета, Федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА России, научного центра LIFT и других научных организаций экспрессировали человеческий термочувствительный канал TRPV1 в мозге мышей и показали, что даже небольшое нагревание оказывает существенный эффект на поведение животного, что подтверждает возможность термогенетической нейромодуляции. 

Источник изображения: Пироговский Университет

В основе термогенетики лежат термочувствительные белки-каналы из семейства TRP, в том числе канал TRPV1. Эти неселективные катионные каналы экспрессируются преимущественно в сенсорных нейронах, клетках слизистых, различных клетках кожи, а также клетках, задействованных в воспалении. Температурочувствительные TRP реагируют не только на повышенную или пониженную температуру, но и на другие параметры окружающей среды, такие как механическое воздействие, pH, осмолярность и присутствие некоторых соединений, например, растительных алкалоидов вроде ментола, который мы субъективно воспринимаем как что‑то холодное, и капсаицина, который кажется нам обжигающим.

Разные температурочувствительные TRP активируются в определённых температурных диапазонах. Если TRP будут активны при нормальной температуре тела, то есть 37 °C, то их экспрессия в нейронах приведет нейроны к постоянной активации и, в конечном итоге, гибели. Если пороговая температура активации TRP заметно больше 42 °C, то его использование будет невозможным из‑за необходимости чрезмерного нагревания клеток. 

Для активации нейронов мозга мышей с помощью термогенетики авторы обсуждаемой работы выбрали канал TRPV1 человека (hTRPV1), который находится в закрытом состоянии при 37 °C и имеет пороговую температуру активации около 42 °C.

Исследователи обнаружили, что нагревание клеток до значений ниже пороговых, а именно до 39 °C и 41 °C, вызывало повышение уровня кальция в них. Ученые предположили, что быстрого нагревания hTRPV1 до подпороговых значений может быть достаточно для достижения деполяризации мембран нейронов и запуска потенциалов действия. Таким образом, с помощью hTRPV1 станет возможной нейромодуляция при безопасных температурах для культуры клеток.

При нагревах с 35 °C до 38 °C и выше нейроны начинали генерировать пачки нервных импульсов, которые сопровождались кальциевыми «вспышками» в цитоплазме. Таким образом, для стимуляции нейронов, экспрессирующих hTRPV1, действительно оказалось достаточно небольшого нагревания до безопасной температуры.

Нагревы инфракрасным лазером стабильно на протяжении всех дней стимуляции «заставляли» мышей бегать быстрее и повышали уровень кальция в CnF. Таким образом, с использованием hTRPV1 можно добиться продолжительной (по крайне мере, в течение нескольких дней) нейромодуляции.

Чтобы убедиться, что стимуляция осуществляется избирательно и затрагивает именно те нейроны, которые экспрессируют hTRPV1, авторы работы проанализировали экспрессию белка c-Fos, который служит ретроспективным маркером активности нейронов. Анализ распределения c‑Fos после стимуляции показал, что вблизи места имплантации оптоволокна заметно большее число нейронов экспрессировало c‑Fos по сравнению с контролем. 

Однако авторы отмечают, что нейроны, экспрессирующие hTRPV1, могут отвечать на стимуляцию неодинаково, и поэтому только часть из них экспрессирует c-Fos.

Ученые разработали новый подход направленной стимуляции определённых структур головного мозга с помощью метода термогенетики, который позволяет нагревать нужные области мозга без всякого вреда для них. 

Авторы подчёркивают, что важнейшая особенность разработанного ими термогенетического инструмента состоит в том, что он основан на использовании температурочувствительного канала TRPV1 человека. 

Это делает технологию термогенетики потенциально транслируемой в медицину, и поэтому в скором времени термогенетика, вероятно, сможет найти применение в медицине.

Wsem обо Всём
Автор: РНИМУ им. Н.И. Пирогова
Последние публикации автора


Переговоры по линии МИД между Россией и США в Стамбуле завершены

На переговорах не затрагивалась тема Украины, они были посвящены двусторонним отношениям.

Переговоры проходили на территории российского Генконсульства России в Стамбуле. Делегацию от Москвы возглавил посол РФ в Вашингтоне Александр Дарчиев, который ранее руководил департаментом Северной Атлантики в МИД России, а со стороны США участвовала заместитель помощника госсекретаря США по делам Европы и Евразии Соната Коултер. Продолжительность пере... Читать 1 мин.

Переговоры по линии МИД между Россией и США в Стамбуле завершены

Литва продолжает наступление на русский язык

В Литве продолжается борьба со всем русским. Теперь "под раздачу" попали мемориальные доски.

Совет городского самоуправления Вильнюса принял на заседании решение снять мемориальные доски, посвящённые писателю Фёдору Достоевскому (1821-1881) и премьер-министру Российской империи Петру Столыпину (1862-1911).  Разрешение на них было получено уже в годы “независимости”. На досках присутствуют надписи на двух языках: литовском и русском. Это дв... Читать 1 мин.

Литва продолжает наступление на русский язык

7 апреля Путин встретился с главой компании «Аэрофлот»

Рабочая встреча Владимира Путина с генеральным директором и председателем правления публичного акционерного общества «Аэрофлот – Российские авиалинии» Сергеем Александровским была посвящена работе компании в 2024 году.

«Аэрофлот – Российские авиалинии» состоит из трех компаний: «Аэрофлот», «Победа» и «Россия»Показатели компании за 2024 год. Численность группы 33,5 тыс. человек. Капитализация «Аэрофлота» по итогам 2024 года выросла на 70%, теперь компания входит в ТОП-3 лидеров индекса Московской биржи.  Перевезено 55 млн пассажиров (из ни... Читать 2 мин.

7 апреля Путин встретился с главой компании «Аэрофлот»

Трамп пытается давить на Россию

Отвечая 6 апреля на вопросы журналистов на борту борту Air Force One, Трамп заявил, что ему не нравятся действия России.

Вашингтон и Москва продолжают взаимодействие заявил Трамп: «Мы ведем переговоры с Россией. Хотелось бы, чтобы она остановилась. Мне не нравятся бомбардировки, они продолжаются и продолжаются. Каждую неделю убивают людей и тысячи молодых людей, и это ужасная вещь, которая никогда не должна была начаться». Однако он ни слова не сказал о продолжающихс... Читать 1 мин.

Трамп пытается давить на Россию

Трамп снова «зажигает» и в этот раз достаться может и США

Доступ к американскому рынку — это привилегия, а не право, — Белый Дом. Дональд Трамп пошел ва-банк: либо США "прогнут" весь мир под свои правила, либо ещё больше увязнут в увеличивающемся госдолге. Последние новости: 9 апреля Трамп приостановил действие пошлин в отношении некоторых стран.

Пошлины Трампа. На фоне объявления Чрезвычайного положения из–за торгового дисбаланса, Дональд  Трамп перед собравшимся простым людом: фермерами, сталелитейниками, монтажниками, которым он обещал сильную Америку, с помпой анонсировал День освобождения Америки от нахлебников. На площадке перед Белым Домом он торжественно подписал “Указ о взаимных та... Читать 7 мин.

Трамп снова «зажигает» и в этот раз достаться может и США
Редакция портала: privet@wsem.ru
Создайте канал и публикуйте статьи и новости бесплатно!
Редакция «Всем!ру»
Редакция Всем!ру
10:10
ВСУ — «Труба»: как российские военные освобождали Суджу
13 марта 2025 году Минобороны РФ официально сообщили о полном освобождении города Суджи Ку...
Редакция «Всем!ру»
Редакция Всем!ру
Только что
Переговоры по линии МИД между Россией и США в Стамбуле завершены
На переговорах не затрагивалась тема Украины, они были посвящены двусторонним отношениям.
Егор Власин
Егор Власин
07.04.2025
Родители и педагоги бьют тревогу: создана петиция за нравственные сказки для детей
"Маша и Медведь" и "Фиксики" губят наших детей? Почему современные мул...
Артем
Артем
04.04.2025
Китайский автопром в России: на пороге перемен
Российский авторынок переживает неоднозначный период.
Wsem обо Всём
Алина
26.03.2025
В апреле стартует VII Международный музыкальный фестиваль «Дорога на Ялту»
Тульская область станет партнером VII Международного музыкального фестиваля "Дорога н...
Wsem обо Всём
РНИМУ им. Н. И. Пирогова
09.04.2025
Диабет сегодня: индивидуальный подход, ранняя диагностика, самоконтроль
На вопросы отвечает Анна Сергеевна Теплова, ассистент кафедры эндокринологии Института кли...
Wsem обо Всём
РНИМУ им. Н. И. Пирогова
06.04.2025
Иммунитет, мозг и микробиом: что формирует здоровье с первых дней жизни
На вопросы отвечает Петр Валентинович Шумилов, доктор медицинских наук, профессор, отлични...