Открытия в анатомии в 21 веке сообщение

Обновлено: 07.07.2024

Человеческое тело настолько удивительно устроено, что даже и по сей день мы постоянно продолжаем узнавать о себе что-то новое. От целых новых органов до бактерий в наших мозгах, перед вами подборка из 10 научных открытий 2018 года, связанных с человеческим телом.

Казалось бы, мы столько всего уже знаем о человеческой анатомии. Неужто в наши дни внутри нашего тела еще возможно обнаружить новый и ранее неизвестный орган? Однако в марте 2018 года исследователи из Нью-Йорка и Филадельфии заявили, что именно это им и удалось. Открытый орган назвали интерстицией (interstitium), хотя это скорее целая обширная анатомическая структура или точнее сеть микроскопических каналов, по которым циркулирует межтканевая жидкость. Исследователи обнаружили эту сеть соединительных каналов по всему нашему телу, включая также и подкожные ткани, слизистую пищеварительного тракта, легкие, мочеполовую систему, кровеносные сосуды и мышечные ткани.

Долгое время ученые считали, что митохондриальную ДНК дети наследуют только от своих матерей. Однако в ноябре специалисты опубликовали провокационное исследование, согласно результатам которого в редких случаях отцы тоже могут передавать свои гены через митохондриальную ДНК. В ходе исследования на примере 17 человек из 3 разных семей было доказано, что члены этих семей унаследовали митохондриальную ДНК и от матери, и от отца. Это открытие уже было подтверждено 2 другими лабораториями, но по мнению экспертов его все еще необходимо дополнить тестированием других людей, ранее не принимавших участие в подобных экспериментах. Если находка подтвердится, это поменяет наше представление о митохондриальной ДНК и ее передаче детям, но что еще важнее – открытие сможет привести к разработке новых способов борьбы с наследственными заболеваниями.

Ученые всегда полагали, что наши мозги – это практически стерильное место, где не встречаются бактерии и другие микроорганизмы. Впрочем, в ноябре во время научной конференции исследователи обнародовали работу, предварительные результаты которой подтверждают присутствие в нашей голове микробов, живущих там довольно мирно и спокойно. Эксперты изучили снимки высокого разрешения, на которых были изображены нарезанные на тонкие слои ткани мозга умершего человека, и обнаружили там следы бактерий. Что немаловажно – так это то, что ученые не обнаружили в этих образцах никаких признаков заболевания мозга, что указывает на возможность существования мозгового микробиома, схожего с тем, какой обитает и в нашем кишечнике. Однако нам еще предстоит дождаться результатов дополнительных анализов и проверок других образцов, чтобы исключить возможность посмертного заражения тканей мозга, хотя первоначальные исследования не подразумевают подобной ошибки.

Так называемый микропластик или крошечные частички пластика были обнаружены практически повсюду от океана до воды из-под крана и от морских обитателей до обычной почвы. В октябре 2018 года исследователи из Австрии нашли микропластик даже в образцах человеческого стула, взятых в самых разных странах мира. В исследовании приняли участие 8 здоровых добровольцев из 8 разных стран, и в каждом случае ученые обнаружили в человеческих фекалиях микрочастички пластика. Для подтверждения результатов этого исследования необходимо привлечь больше испытуемых и провести более массовые анализы. В любом случае, в будущем нам явно придется более серьезно отнестись к вопросу о том, какой вред приносит пластик не только окружающей среде, но и напрямую здоровью людей.

Морщины могут быть признаком не только естественного старения, но и указывать на риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. В августе французские ученые рассказали о своем исследовании, согласно которому люди с многочисленными и достаточно глубокими морщинами на лбу имеют больше шансов умереть из-за проблем с сердцем, чем их сверстники с более гладким лбом. Причина такой связи пока что неизвестна, но некоторые факторы, ведущие к преждевременному старению кожи, могут также быть связаны и со здоровьем артерий.

Если результаты этого научного труда будут подтверждены дополнительными исследованиями, диагностика по морщинам на лбу сможет стать одним из самых простых способов выявления пациентов с повышенным риском возникновения сердечных заболеваний. Так или иначе, очередное открытие не отменяет необходимости медицинских обследований по стандартному списку, который включает в себя проверку кровяного давления и уровня холестерина.

Количество лиц, которое вы способны запомнить, подсчитать не так уж и просто. Впрочем, авторы нового исследования все же попытались выяснить, сколько лиц люди способны удержать в своей памяти. Это число варьировалось от испытуемого к испытуемому, но в среднем составило около 5000 лиц, а некоторые респонденты отличились феноменальной памятью, отличив целых 10 000 лиц. Память на лица проверили, показывая добровольцам фотографии и людей, которых они знали лично, и просто очень знаменитых личностей. Участники эксперимента не должны были называть всех по имени, достаточно было просто сказать, было ли им знакомо то или иное лицо. Исследователи отметили, что они пока не установили, каков предел возможностей человеческой памяти на лица, так что впереди нас все еще ждут новые открытия.

Ваша кишечная микрофлора способна на то, о чем вы и не подозреваете. В сентябре 2018 года было обнародовано новое исследование, по результатам которого было выяснено, что одна определенная бактерия, обитающая в некоторых продуктах и в нашем кишечнике, может вырабатывать электричество. В частности, авторы этого научного труда обнаружили, что палочковидная бактерия вида Listeria monocytogenes, которая иногда попадает в наш пищеварительный тракт вместе с едой и может вызвать целый ряд заболеваний, способна передавать электроны и тем самым создавать электрический ток. Возможно, эта способность нужна бацилле в качестве запасной системы для производства энергии в определенных обстоятельствах. Ранее мы знали, что бактерии в других средах, например, на дне озер, могут вырабатывать электричество, но в этот раз ученые впервые пришли к выводу, что нечто подобное может происходить и в человеческом теле.

Если вы хотите узнать, кто ваш настоящий друг… отправляйте этих людей на сканирование мозга. Согласно новому исследованию, опубликованному в январе 2018 года, близкие друзья обладают схожей мозговой активностью и аналогичными реакциями на определенные стимулы, включая случайные видеоролики. Участники эксперимента смотрели незнакомые им видеозаписи, а ученые в это время с помощью специализированной аппаратуры анализировали их мозговую деятельность. На основании данных сканирования они сумели с легкостью определить, кто из испытуемых с кем дружит. У близких друзей реакции в областях мозга, отвечающих за эмоции, внимание и логику, были очень схожими. Дополнительные исследования помогут понять, выбираем ли мы друзей изначально по тому, насколько похож наш образ мышления, или же это подобие формируется уже в процессе общения.

В масштабе планеты объем инвестиций в изучение человеческого организма исчисляется сотнями миллиардов долларов. В основном они посвящены физиологии, то есть принципам функционирования нашего тела. Однако ученые регулярно совершают открытия и в области анатомии. За последнее десятилетие было обнаружено несколько новых органов и частей организма, о четырех из них в этой статье.

Интерстиций

Открытие было сделано израильскими врачами, искавшими раковые клетки в желчном протоке пациента. Поместив в этот проход крошечный микроскоп, эскулапы смогли в мельчайших деталях рассмотреть прилегающую область. К большому своему удивлению они заметили, что это пространство окружено полостями, заполненными жидкостью и связанными друг с другом. Почему они не были обнаружены раньше?

Поняв, что эта структура не известна науке, израильтяне провели биопсию еще 12 желчных протоков. Интерстиций присутствовал во всех. Заинтересовавшись вопросом всерьез, ученые обнаружили его вокруг других частей организма, склонных к изменению размера кишечника, мочевого пузыря, даже в коже. Полости этого пространства были заполнены по большей части жидкостью, однако в них были и жесткие коллагены, и гибкие волокна.

Изучение интерстиция показало, что он выполняет функцию амортизирующего буфера, защищающего те или иные органы. Также стало понятно, что в нем временно хранятся жидкости, попадающие в конечном итоге в лимфатическую систему, которая отвечает за перемещение отходов жизнедеятельности и прочих субстанций. Это значит, что раковые клетки, оказавшись в интерстиции, способны быстро распространиться по организму. Что, видимо, гарантирует повышенное внимание ученых к дальнейшему изучению этой структурый.

Слой Дюа

Исследователи из Ноттингемского университета извлекли в моргах 31 человеческий глаз, после чего имитировали процесс трансплантации. Пластинки роговицы разделялись, как это и предполагается данной технологией, пузырьками воздуха. Однако последние были мельче, чем обычно, и это позволило выделить новый слой. Рассмотрев его с помощью сверхмощного электронного микроскопа, ученые убедились, что открыли неизвестную доселе ткань человеческого организма.

Сегодня уже установлено, что слой Дюа состоит преимущественно из коллагена, благодаря чему он крепче соседних. Этот факт имеет и практическую ценность хирурги надеются, что его прочность позволит повысить качество трансплантаций и операций на роговице.

Транскортикальные капилляры

Эти чрезвычайно тонкие кровеносные сосуды были обнаружены в длинных костях , например, в бедренной. Они транспортируют наружу стволовые клетки, производящиеся костным мозгом. В частности, это касается гемоцитобластов (ГСК), способных трансформироваться в различные типы клеток крови и иммунной системы.

Однако эксперименты на грызунах показали, что стволовые клетки попадают в кровь стремительно, значительно превышая пропускную способность сосудов.

Транскортикальные сосуды (показаны белыми стрелками) связывают кровоснабжение костного мозга с надкостницей. © UDE / Маттиас Гунцер, Аника Грюнебум

Пытаясь объяснить это несоответствие, исследователи обнаружили крошечные, шириной от 10 до 20 микрон, отверстия в костях, а потом и пятна крови, свидетельствовавшие о прохождении сквозь них кровеносных сосудов. Затем точно такие же проходы, только немного большие по диаметру, были найдены и у человека. Это открытие замечательно само по себе, однако, как и в предыдущем случае, оно может привести к дальнейшему усовершенствованию медицинских практик и приемов.

Дело в том, что внутри транскортикальных капилляров мышей ученые обнаружили остеокласты клетки, участвующие в костном метаболизме. В результате был сделан вывод, что во многом благодаря этим крошечным каналам организм обновляет кости и поддерживает их здоровье. Хрупкость, приходящая с возрастом, может объясняться уменьшением количества нормально функционирующих капилляров. Возможно, защитив последние с помощью тех или иных медикаментов, исследователям удастся улучшить качество жизни человека в пожилом возрасте.

Лимфатическая система мозговых оболочек

Внутри мозга есть лимфатическая система. Кому-то этот факт покажется очевидным, однако достоверно он был установлен в 2015 году . Что, откровенно говоря, просто удивительно, если вспомнить, какое количество исследований проводится с содержимым человеческой черепной коробки.

Ранее считалось, что отходы работы мозга поступают в спинномозговую жидкость, а оттуда в кровоток. Но в какой-то момент ученые начали подозревать, что без участия лимфатической системы здесь обойтись не могло. В 2015 году две группы исследователей независимо друг от друга обнаружили соответствующие ткани в мышиных мозгах. В частности, в твердой оболочке упругой прослойке, прилегающей к черепу. Естественно, ученая братия тут же предположила, что нечто подобное должно быть и у человека.

Карты лимфатической системы: старая (слева) и обновленная, отражающая открытие ученых из университета Вирджинии (США)

В том же 2018 году был опубликован отчет об эксперименте, в ходе которого ученые вводили в организм людей и обезьян особое красящее вещество. Молекулы этого соединения были достаточно малы, чтобы свободно просачиваться из кровеносных сосудов во все другие, в том числе лимфатические. В то же время, они были слишком велики для преодоления гематоэнцефалического барьера, защищающего мозг от нежелательных вторжений подобного рода.

Использовав особый метод МРТ, ученые увидели, что краситель распределился по сети сосудов, расположенных рядом с кровеносными в твердой мозговой оболочке. Чтобы подтвердить результат, они повторили эксперимент с соединением, которое не покидает кровотока. Как и ожидалось, лимфатическая сеть в этом случае не проявилась. Наконец, открытие было закреплено с помощью непосредственного изучения тканей в них обнаружились клетки и протеины, которые встречаются только в лимфатической системе.

Это открытие потребует некоторой корректировки представлений о физиологических механизмах работы мозга. Однако после этого, возможно, станут доступны новые, более совершенные методы лечения неврологических недугов.

Каждый день ученые и врачи упорно трудятся, чтобы добиться прогресса в медицине. 21 веку всего 21 год, и в нем уже сделано несколько удивительных открытий.

В этой статье про величайшие достижения медицины в XXI веке, будет 10 пунктов - от печати органов на 3D-принтере до передовых методов лечения рака – и каждый из них способен изменить мир к лучшему.

10. Возможность печатать части тела, кости и органы

Изготовление 3D-имплантатов для человеческого тела долгое время было предметом научной фантастики, но теперь это стало реальностью.

Все это дает надежду, что с помощью специализированных 3D-принтеров можно будет создавать органы для имплантации пациентам, без необходимости ждать донора месяцами или даже годами.

9. Протезирование стало бионическим

Некоторые протезы могут распознавать не только движения мышц, но и очень слабые сигналы нервных окончаний. Это позволяет владельцам управлять своими руками или ногами буквально с помощью мысли, а также совершать сложные синхронные движения со здоровой конечностью.

Среди других достижений современного протезирования - бионические линзы, восстанавливающие зрение.

8. Упрощение лечения ВИЧ

Лечение ВИЧ прошло долгий путь с момента возникновения болезни в 1980-х годах. Первоначально лечение состояло из единой схемы, которая была неэффективной из-за большого количества принимаемых лекарств, и их серьезных побочных эффектов.

Монотерапия (лечение одним лекарством) также позволяла ВИЧ мутировать в форму, которая в конечном итоге перестала реагировать на отдельные лекарства. Другими словами, болезнь становилась невосприимчивой к доступным методам лечения.

7. Функциональная МРТ (магнитно-резонансная томография)

Если обычная МРТ позволяет врачам видеть, как выглядит мозг, то фМРТ позволяет им видеть, что мозг делает.

Во время процедуры можно локализовать зоны головного мозга, отвечающие за выполнение тех или иных действий в покое, при умственной или физической нагрузке. Таким образом врачи могут отслеживать изменения в клетках мозга, уровне кислорода, кровообращении и работе нейронов. И все это без инвазивных процедур или болезненных инъекций лекарств.

6. Таргетная терапия для лечения рака

До недавнего времени химиотерапия и лучевая терапия были единственным выбором для лечения больных раком.

Новая таргетная терапия работает одним из двух способов:

Препятствует распространению рака, блокируя клетки, участвующие в росте опухоли.
Выявляет и уничтожает раковые клетки.

К тому же этот вид лечения подходит для пожилых пациентов, в отличие от более токсичной химиотерапии.

5. Кибернож

Кибернож использует комбинацию робототехники и системы обработки изображений для атаки на доброкачественные и злокачественные опухоли и другие заболевания.

Преимущества технологии киберножа:

Операция проходит без разрезов.
Минимально инвазивное вмешательство в организм.
Уменьшается период восстановления после операции.
Меньше возможностей для заражения.
Этот метод лечения более эффективен, чем обычная хирургия.

4. Лапароскопическая хирургия

Одно из лучших достижений медицины 21-го века - это минимально инвазивный метод проведения операций на внутренних органах. Лапароскопия выполняется через один или несколько небольших разрезов с использованием небольших трубок (в них находятся крошечные камеры) и хирургических инструментов.

Преимущества лапароскопической хирургии по сравнению с традиционной:

Меньше болевых ощущений.
Меньше осложнений.
Короче период восстановления.
Шрамы меньше по размеру, чем при обычной операции.

Хотя эта процедура была разработана еще в 1980-х годах, до 21 века она использовалась преимущественно для диагностики. Сейчас же спектр хирургических лапароскопических вмешательств очень широк – от операций на желудке, прямой и толстой кишках до удаления желчного пузыря, операциях на позвоночнике и лечения грыжи брюшной стенки.

3. Болезнь сердца - больше не смертный приговор

Сердечные заболевания – одна из основных причин смертности в мире. До начала 21-го века врачи мало что могли сделать для пациента, перенесшего сердечный приступ. Но в наши дни смертность от сердечных заболеваний снизилась на 40%.

Во многом это связано с разработкой новых лекарств, таких как Липитор и Мевакор, которые замедляют прогрессирование атеросклероза (накопление бляшек и жировых отложений в артериях). Благодаря этим препаратам риск сердечного приступа у людей с больным сердцем снижается.

А если сердечный приступ случается, то к нему относятся совсем иначе, чем в прошлом. Все дело в скорости. Если пациент быстро попадает в больницу, тромб можно разрушить с помощью лекарств-тромболитиков или восстановить проходимость коронарных сосудов при помощи хирургической процедуры - ангиопластики.

26 июня 2000 года произошло поистине эпохальное событие – завершение первоначального секвенирования (определение нуклеотидной последовательности) генома человека.

Тем не менее, секвенирование генов уже помогло исследователям идентифицировать отдельные гены, вызывающие заболевания, и разработать методы их лечения. Эта генная терапия - огромный шаг к биомедицинским достижениям.

Медицинское сообщество и общественность надеются, что секвенирование генома человека позволит ученым и исследователям разрабатывать методы лечения или даже лекарства от всех болезней.

1. Создание вакцин на основе рибонуклеиновой кислоты (РНК)

Вакцины против коронавируса были изготовлены в рекордно короткие сроки отчасти потому, что уже велись исследования по созданию РНК-вакцин.

Традиционные вакцины работают так:

В организм попадает неактивная или сильно ослабленная версия патогена.
Иммунная система реагирует на эту версию, создавая антитела. В дальнейшем, при заражении рабочим вирусом, эти антитела уничтожат его, не дав размножиться.

Дальнейшие исследования и достижения в этой технологии могут помочь в борьбе с новыми и уже существующими вирусами, что делает вакцины на основе РНК одним из самых важных достижений медицины 21 века.

Лимфатическая система в головном мозге

В течение долгого времени ученые были уверены, что она отсутствует в головном мозге. В 2017 году благодаря нейровизуализации удалось получить доказательства наличия лимфатических сосудов в мозговых оболочках человека. Начиная с этого периода, ученые пытаются изучить их более детально, но это довольно сложно, учитывая, их труднодоступность.

Стоит отметить, что лимфатическая система в мозге отвечает за его самоочищение. С ее помощью побочные метаболические продукты покидают головной мозг после того, как полезные вещества были им использованы.

Кровеносная система костей

Также ученые считали, что кровеносная система в костях отсутствует. В январе 2019 года удалось найти сеть капилляров, которая проходит через кости мышей. В течение года специалисты изучали данный феномен, а в 2020 году удалось обнаружить его в организме человека. Речь идет о системе кровообращения в костном мозге. У человека костная капиллярная система развита меньше, чем у мышей, а обнаружить ее можно при использовании МРТ-сканирования и детального изучения биоматериала под микроскопом.

Что отвечает за боль

В Швеции выявили, что под кожей есть глиальные клетки с большим количеством выступов. При воздействии на них мозг получает электрические импульсы, что приводит к возникновению чувства боли. В ходе эксперимента исследователи заблокировали эти клетки и увидели снижение способности чувствовать механическую боль.

Регенерация хрящевых тканей

Опытным путем было доказано, что человек может восстанавливать хрящевую ткань. Эта функция быстрее всего работает в голеностопных суставах, медленнее — в коленных и хуже всего — в тазобедренных. Интересно, что за регенерацию у человека отвечает то же микроРНК, что и у ящериц. Дальнейшее исследование поможет получить новые способы лечения артрита.

Это основные открытия, которые были сделаны в 2020 году и ранее, которые до сих пор занимают умы ученых всего мира. С их помощью можно иначе подойти к лечению различных болезней, в том числе тех, которые сейчас считаются неизлечимыми.

Читайте также: