Популярная наука

Обновлено: в июне 2021 года статья опубликована в eLife.

Седина — один из самых явных признаков старения. У большинства людей первые седые волосы начинают появляться между тридцатью и сорока годами, после чего их количество быстро растет. При этом точные причины этого процесса остаются плохо изученными. Например, несмотря на популярные представления о том, что можно поседеть от страха, связь между сединой и стрессом была подтверждена только для мышей, но не для человека.

Исследователи во главе с Мартином Пикаром (Martin Picard) из Колумбийского университета разработали новую методику, которая позволяет изучать поседение на уровне отдельного волоса. Предложенный ими подход немного напоминает тот, что используют в дендрохронологии для реконструкции древнего климата с помощью годичных колец деревьев. Теперь, зная среднюю скорость роста волоса (около сантиметра в месяц), ученые могут сопоставить цвет отдельных его участков с определенными периодами жизни и происходившими в это время событиями.

Анализ 397 отдельных волос, взятых у 14 здоровых добровольцев разного происхождения, позволил выявить три типа пигментации: темную, переходную и седую. На темных участках волос было отмечено большое количество несущих пигменты меланосом, а на седых эти структуры почти отсутствовали.

Протеомный анализ показал, что в седеющих волосах значительно увеличивается экспрессия генов, связанных с работой митохондрий, противодействием окислительному стрессу и синтезом белков. Одновременно с этим в них снижается производство белков, которые участвуют в формировании меланосом и их переносе из меланоцитов в кератиноциты. Интересно, что на седых участках волос были выявлены 13 белков, которые не синтезировались на темных.

До сих пор поседение считалось необратимым процессом. Было известно лишь два документированных случая, когда седые волосы возвращались к своему изначальному состоянию. Однако тщательный анализ показал, что такое явление может быть широко распространенным. Исследователи выявили обратимое поседение волос у лиц обоего пола и разного происхождения в возрасте от девяти до тридцати девяти лет. Чаще всего репигментация наблюдалась на волосяном покрове головы, однако восстановить окраску могли и волосы на теле. Возвращение поседевших волос к нормальной окраске происходило так же быстро, как и потеря цвета — медианная скорость этого процесса составила три месяца. Более того, было обнаружено несколько случаев, когда после быстрой репигментации волосы снова седели. Это происходило в течение нескольких недель или месяцев, то есть за один цикл роста.

Новая методика позволила изучить связь поседения со стрессом. До сих пор предполагалось, что стресс увеличивает общую скорость старения организма, что сказывается на окраске волос. Однако команде удалось подтвердить, что жизненные обстоятельства могут напрямую воздействовать на работу волосяных фолликул и пигментацию.

Исследователи проанализировали пять отдельных волос со следами репигментации с головы 35-летнего мужчины европейского происхождения. Окраску отдельных участков волос сопоставили с уровнем стресса в соответствующие им периоды жизни. Оказалось, что седина исчезла после того, как уровень стресса снизился. Аналогичный результат показало исследование двуцветных участков волос тридцатилетней женщины азиатского происхождения. Формирование седого участка длиной два сантиметра совпало по времени с периодом высокого стресса из-за семейных конфликтов, развода и переезда. После возвращения к нормальной жизни цвет волос полностью восстановился.

Таким образом, процесс поседения оказался намного более гибким, чем считалось ранее. Находка открывает путь к созданию методик, которые позволят вернуть цвет седым волосам. Кроме того, новые данные дают основание надеяться, что и другие механизмы, лежащие в основе старения, могут оказаться частично обратимыми.

Недавно команде исследователей впервые удалось обратить вспять эпигенетическое старение человека. Для этого они применили к взрослым здоровым пациентам коктейль из гормонов и антидиабетических средств, которые стимулировали работу тимуса. Хотя выборка была очень скромной, а эксперимент недолгим, исследование все равно представляет большой интерес с точки зрения биологии старения.

Источник: https://nplus1.ru/news/2020/06/01/gray-hair

Беркли Пит был открыт в 1955 году в штате Монтана компанией Anaconda Copper в качестве карьера по добыче меди. За первый год там добывалось до 17 000 тонн руды в день. Помимо меди в Беркли Пит находили также золото и серебро, но медь составляла 75% всей добычи. На восточной стороне холма находились жилые постройки. Компания выкупила их у владельцев, чтобы расширить карьер. Карьер пришел на смену подземным горным работам, так как был более безопасным и экономичным.

Правда, как выяснилось позднее, его опасность далеко не так уж мала.

В 1982 году Беркли Пит решено было закрыть. Водяные насосы, расположенные на глубине 1,2 км, были отключены. Подземные воды, смывая все полезные ископаемые, начали постепенно заполнять яму со скоростью 0,3 м в месяц. Карьер 1,6 км длиной, 0,8 км шириной и 540 м глубиной был заполнен водой на 270 м.

В результате сегодня Беркли Пит – это гремучая смесь тяжелых металлов и опасных химических веществ – мышьяка, кадмия, меди, серной кислоты, цинка, железа, алюминия. Металлов и химических соединений в воде так много, что некоторые из них можно добывать прямо из воды. Уровень pH озера составляет 2,5, что сопоставимо с кислотностью лимонного сока.

Сегодня яма и воды Беркли Пит представляют собой большую экологическую проблему, потому что вода озера вступает в реакцию с рудой, находящейся в скале. Пирит и другие сульфидные минералы распадаются, образуя кислоты. По оценкам специалистов,  к 2020 году вода в озере достигнет уровня грунтовых вод и распространится потоком подземных вод по всей округе, отравляя воду и почву на километры вокруг.

В 1990 году была разработана программа для решения данной проблемы. На озере были установлены очистные сооружения. Они очищают и перенаправляют поступающую воду, чтобы замедлить рост ее уровня.

В 1995 году был случай,  когда стая мигрирующих гусей, состоящая более чем из 300 особей, села на озеро. Ни одна из птиц не выжила. Новый владелец карьера — Atlantic Richfield Company – отрицал, что именно токсичные воды Беркли Пит привели к гибели гусей, приписывая этот случай инфекции. Но результаты исследований в лаборатории показали, что на внутренностях погибших гусей были ожоги и раны от воздействия высоких концентраций меди, кадмия и мышьяка.

В начале декабря 2016 года стая гусей укрывалась от метели на озере Беркли-Пит. Этот привал, по оценкам экологов, унес жизни 3000 птиц.

И, тем не менее, несмотря на явную непригодность вод озера для обитания живых существ,  в Беркли Пит были обнаружены новые виды бактерий и грибков, которые смогли приспособиться к суровым условиям жизни. Вещества, которые были выделены из этих организмов, показывают избирательную активность против раковых клеток. Ученые считают, что с их помощью можно разработать лекарство от онкологических заболеваний. Также обнаруженные в воде микроорганизмы поглощают содержащиеся в ней металлы, чем способствуют хоть и небольшому, но очищению водоема.

В настоящее время Беркли Пит — самое токсичное озеро в мире, несмотря на свою опасность, привлекает туристов. Близко к воде подойти нельзя – она огорожена металлической решеткой. Но рядом установлена платная смотровая площадка, с которой можно рассмотреть опасный водоем и сделать фото на память.

Компании Atlantic Richfield и Montana Resources, которые в свое время выкупили рудник и несут за него ответственность, считают, что их очистное сооружение, установленное в 2000 году, вполне способно справиться с очисткой вод. Представители компаний утверждают, что к 2019 году будет проведен ряд работ по модернизации работы очистительной станции. Однако общественные активисты считают, что компании не держат ситуацию под контролем, а их очистное сооружение, возможно, самый дешевый способ исправить ситуацию, но не самый эффективный.