Вчені виявили білок, який усуває пошкодження серця

Вчені з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі виявили, що білок GPNMB, який виділяється певними імунними клітинами після серцевого нападу, відіграє ключову роль у загоєнні серця. Білок зв’язується зі специфічним рецептором, сприяючи відновленню тканин. Це відкриття може призвести до нових методів лікування, які запобігають серцевій недостатності шляхом підвищення здатності серця відновлюватися та ефективно функціонувати після серцевого нападу.

Вчені Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі визначили білок GPNMB як життєво важливий фактор у процесі загоєння серця після серцевого нападу.

Їхнє дослідження, проведене на тваринних моделях, показує, що імунні клітини кісткового мозку, звані макрофагами, вивільняють GPNMB, який зв’язується з рецептором, відомим як GPR39. Ця взаємодія сприяє відновленню тканин серця. Це дослідження пропонує новий погляд на природний процес загоєння серця та відкриває двері для потенційних методів лікування, спрямованих на покращення функції серця та запобігання прогресуванню серцевої недостатності.

У Сполучених Штатах кожні 40 секунд хтось переживає серцевий напад, що робить його основною причиною серцевої недостатності. Серцеві напади послаблюють серце і викликають рубці, зменшуючи його здатність ефективно перекачувати кров. Хоча ця рубцева тканина спочатку підтримує структуру серця, вона залишається назавжди, перевантажуючи решту м’язів і часто призводячи до серцевої недостатності з часом.

Потенціал GPNMB у лікуванні серцевої недостатності

Попередні клінічні дослідження показали, що GPNMB, або глікопротеїн не метастатичного протеїну меланоми В, був сильно пов’язаний із серцево-судинними наслідками в осіб із серцевою недостатністю. Однак не було зрозуміло, чи нестача білка безпосередньо відповідає за розвиток серцевої недостатності після серцевого нападу. Ця важлива відмінність — чи є GPNMB лише асоційованим біомаркером, чи тим, що відіграє причинну роль — визначає, чи можна вважати білок терапевтичною мішенню для майбутніх досліджень.   

Використовуючи мишачі моделі, дослідники вперше встановили, що GPNMB не експресується самим серцем, а виробляється запальними клітинами, що походять із кісткового мозку. Після серцевого нападу ці макрофаги подорожують до місця пошкодження в серці, де вони експресують GPNMB.

Генетичні маніпуляції відкривають ключові ідеї

Команда провела генні нокаути — інактивувавши ген GPNMB — [AS1] і пересадивши кістковий мозок, і спостерігала, що миші без гена GPNMB демонстрували значно гірші результати після серцевого нападу, включаючи більшу частоту розривів серця, смертельного ускладнення, яке також спостерігається у людей хворі на серцеву недостатність. І навпаки, миші з нормальною експресією GPNMB, яким вводили додаткову дозу циркулюючого білка GPNMB, продемонстрували покращену функцію серця та зменшення рубців. Через чотири тижні після симуляції серцевого нападу у 67% тварин, у яких був відсутній ген GPNMB, спостерігався сильний фіброз або рубцювання, порівняно з лише 8% тварин у контрольній групі.

Клітини серцевого м’яза, що оточують пошкоджену тканину після серцевого нападу. Авторство: Arjun Deb Lab/UCLA

Відкриття нового шляху до регенерації тканин

На додаток до ідентифікації GPNMB як сигнальної молекули, яка впливає на різні типи клітин, дослідники виявили, що вона зв’язується з GPR39, який раніше вважався рецептором-сиротою, або рецептором, партнер зв’язування якого невідомий. Ця взаємодія запускає каскад сигналів, які сприяють регенерації тканин і обмежують утворення рубців.

Серцево-судинні захворювання, серед яких серцева недостатність є ускладненням на пізній стадії, є серйозною проблемою для здоров’я, на яку припадає приблизно одна третина всіх смертей у світі. Незважаючи на його поширеність, немає доступних методів лікування, які безпосередньо підвищують здатність серця відновлюватися після серцевого нападу. Нове дослідження демонструє потенціал GPNMB як терапевтичного засобу, а також GPR39 як мішені, що може обмежити утворення рубців, покращити роботу серця та запобігти серцевій недостатності.

Майбутні напрямки досліджень відновлення органів

Це дослідження також може мати ширші наслідки для розуміння відновлення тканин в інших органах. Оскільки GPNMB експресується в багатьох тканинах, майбутні дослідження вивчатимуть його роль у відновленні мозку, нирок та інших органів, уражених ішемічним ушкодженням. Дослідження було опубліковано в  Nature Cardiovascular Research.

Опубліковано офіційні зображення Xiaomi 15 Pro

Xiaomi опублікувала офіційні зображення свого новітнього флагмана Xiaomi 15 Pro: очікується, що він стане одним із перших серійних смартфонів на новітній SoC Snapdragon 8 Elite.

Компанія повідомляє, що маса пристрою становить 213 грамів, товщина корпусу – 8,35 мм. Цікаво, що навіть наводиться розподіл ваги – 50:50. Апарат отримав екран, злегка вигнутий на всі чотири сторони, його захист забезпечує загартоване скло Xiaomi Dragon Crystal Glass 2.0.

«Тонше, потужніше і вишуканіше», — так компанія охарактеризувала смартфон. Добре видно, що в основній камері встановлено перископний модуль, який відповідає за оптичний зум.

Офіційна прем’єра Xiaomi 15 та Xiaomi 15 Pro відбудеться 29 жовтня. Ці моделі стануть першими з попередньо встановленою оболонкою HyperOS 2.0.

Вчені приголомшені першим в історії потрійним відкриттям чорної діри

На відміну від типових подвійних, ця система складається з центральної чорної діри, що поглинає сусідню зорю, і другої, віддаленої зорі, яка обертається навколо неї кожні 70 000 років. Така незвичайна структура припускає, що чорна діра утворилася внаслідок прямого колапсу, а не вибуху наднової, кидаючи виклик домінуючим теоріям походження чорних дір і підкреслюючи потенціал для нових невідкритих потрійних систем.

Відкриття потрійної чорної діри

Багато відкритих досі чорних дір є частиною пари, яку називають бінарною системою. У цих парах чорна діра тісно обертається навколо іншого об’єкта, такого як зоря, щільна нейтронна зоря або навіть інша чорна діра. Інтенсивна гравітація чорної діри пов’язує їх разом, створюючи тісний орбітальний зв’язок.

Тепер вчені зробили дивовижне відкриття, яке розширює наше розуміння чорних дір, типів об’єктів, з якими вони можуть взаємодіяти, і того, як вони можуть утворюватися.

У новому дослідженні, опублікованому в журналі Nature 24 жовтня, фізики з Массачусетського технологічного інституту і Каліфорнійського технологічного інституту повідомляють, що вперше спостерігали «потрійну чорну діру». Ця унікальна система складається з центральної чорної діри, яка поглинає сусідню маленьку зірку, що обертається навколо чорної діри кожні 6,5 днів — подібно до відомих бінарних систем. Однак примітно, що друга, набагато віддаленіша зірка також обертається навколо чорної діри. За оцінками дослідників, цей далекий компаньйон обертається навколо чорної діри раз на 70 000 років.

Те, що чорна діра, схоже, гравітаційно утримує об’єкт на такій відстані, викликає питання про походження самої чорної діри. Вважається, що чорні діри утворюються внаслідок потужного вибуху вмираючої зорі — процесу, відомого як наднова, коли зоря вивільняє величезну кількість енергії та світла в останньому вибуху, перш ніж колапсує у невидиму чорну діру.

Наслідки м’якого процесу формування

Відкриття команди, однак, припускає, що якби нещодавно спостережувана чорна діра була результатом типової наднової, то енергія, яку вона вивільнила б перед колапсом, відкинула б будь-які слабко зв’язані об’єкти на її околицях. Друга, зовнішня зоря, не повинна була б все ще блукати навколо.

Натомість команда підозрює, що чорна діра утворилася внаслідок більш м’якого процесу «прямого колапсу», в якому зірка просто западає сама на себе, утворюючи чорну діру без останнього драматичного спалаху. Таке м’яке походження навряд чи порушило б будь-які слабко зв’язані далекі об’єкти.

Оскільки нова потрійна система включає дуже далеку зірку, це дозволяє припустити, що чорна діра в системі народилася внаслідок більш м’якого прямого колапсу. І хоча астрономи спостерігали більш бурхливі наднові протягом століть, команда каже, що нова потрійна система може бути першим доказом того, що чорна діра утворилася в результаті цього більш м’якого процесу.

«Ми вважаємо, що більшість чорних дір утворюються внаслідок потужних вибухів зірок, але це відкриття допомагає поставити це під сумнів», — говорить автор дослідження Кевін Бердж (Kevin Burdge), науковий співробітник Паппалардо на фізичному факультеті Массачусетського технологічного інституту (MIT). «Ця система надзвичайно цікава для еволюції чорних дір, і вона також ставить питання про те, чи існують ще потрійні».

Співавторами дослідження з Массачусетського технологічного інституту є Ерін Кара, Клод Канізарес, Діпто Чакрабарті, Анна Фребель, Сара Міллхолланд, Сол Раппапорт, Роб Сімкоу та Ендрю Вандербург, а також Карім Ель-Бадрі з Каліфорнійського технологічного інституту.

Дослідження утворення та еволюції чорних дір

Відкриття потрійної чорної діри відбулося майже випадково. Фізики знайшли її під час перегляду Aladin Lite, сховища астрономічних спостережень, зібраних з телескопів у космосі та по всьому світу. Астрономи можуть використовувати онлайн-інструмент для пошуку зображень однієї і тієї ж частини неба, зроблених різними телескопами, які налаштовані на різні довжини хвиль енергії і світла.

Команда шукала в галактиці Чумацький Шлях ознаки нових чорних дір. З цікавості Бердж переглянув зображення V404 Cygni — чорної діри на відстані близько 8000 світлових років від Землі, яка була одним з найперших об’єктів, що був підтверджений як чорна діра в 1992 році. Відтоді V404 Cygni стала однією з найбільш вивчених чорних дір і була задокументована у понад 1300 наукових працях. Однак, жодне з цих досліджень не повідомляло про те, що спостерігали Бердж і його колеги.

Розглядаючи оптичні зображення V404 Cygni, Бердж побачив те, що виглядало як дві світлові плями, напрочуд близько розташовані одна до одної. Перша пляма була тим, що інші визначили як чорну діру і внутрішню зорю, що обертається на близькій орбіті. Зірка знаходиться так близько, що вона скидає частину свого матеріалу на чорну діру і випромінює світло, яке Бердж міг бачити. Другий згусток світла, однак, був чимось, що вчені не досліджували до цього часу. Це друге світло, як визначив Бердж, найімовірніше, йшло від дуже далекої зірки.

«Той факт, що ми можемо бачити дві окремі зорі на такій великій відстані, насправді означає, що зорі мають бути дуже далеко одна від одної», — каже Бердж, який підрахував, що зовнішня зоря знаходиться на відстані 3500 астрономічних одиниць (а.о.) від чорної діри (1 а.о. — це відстань між Землею та Сонцем). Іншими словами, зовнішня зірка віддалена від чорної діри в 3500 разів більше, ніж Земля від Сонця. Це також дорівнює 100-кратній відстані між Плутоном і Сонцем.

Вивчення тандемного руху та походження системи

Питання, яке тоді спало на думку, полягало в тому, чи пов’язана зовнішня зоря з чорною дірою та її внутрішньою зіркою. Щоб відповісти на нього, дослідники звернулися до Gaia, супутника, який з 2014 року точно відстежує рухи всіх зірок у галактиці. Команда проаналізувала рухи внутрішньої та зовнішньої зірок за останні 10 років даних Gaia і виявила, що зірки рухалися точно в тандемі, порівняно з іншими сусідніми зірками. Вони підрахували, що ймовірність такого тандему становить приблизно один до 10 мільйонів.

«Це майже напевно не збіг чи випадковість, — каже Бердж. «Ми бачимо дві зірки, які рухаються одна за одною, тому що вони пов’язані цією слабкою гравітаційною ниткою. Отже, це має бути потрійна система».

Як же тоді могла утворитися ця система? Якби чорна діра виникла з типової наднової, потужний вибух давно відкинув би зовнішню зірку.

«Уявіть, що ви тягнете повітряного змія, але замість міцної нитки ви тягнете павутиння, — каже Бердж. «Якщо ви потягнете занадто сильно, павутина порветься, і ви втратите повітряного змія. Гравітація схожа на цю ледь зв’язану струну, яка дуже слабка, і якщо ви зробите щось драматичне з внутрішньою подвійною, ви втратите зовнішню зірку».

Результати моделювання та визначення віку системи

Однак, щоб по-справжньому перевірити цю ідею, Бердж провів симуляції, щоб побачити, як така потрійна система могла еволюціонувати і зберегти зовнішню зорю.

На початку кожної симуляції він вводив три зорі (третьою була чорна діра, до того, як вона стала чорною дірою). Потім він провів десятки тисяч симуляцій, кожна з яких мала дещо інший сценарій того, як третя зірка могла стати чорною дірою, і як це вплинуло на рух двох інших зірок. Наприклад, він моделював наднову, змінюючи кількість і напрямок енергії, яку вона випромінювала. Він також моделював сценарії прямого колапсу, в якому третя зірка просто западала сама на себе, утворюючи чорну діру, не випромінюючи жодної енергії.

«Переважна більшість симуляцій показує, що найпростіший спосіб змусити цю потрійну роботу працювати — це прямий колапс», — говорить Бердж.

Крім того, що зовнішня зірка дала підказки про походження чорної діри, вона також виявила вік системи. Фізики помітили, що зовнішня зірка перебуває в процесі перетворення на червоного гіганта — фаза, яка відбувається наприкінці життя зірки. На основі цього зоряного переходу команда визначила, що вік зовнішньої зірки становить близько 4 мільярдів років. Враховуючи, що сусідні зірки народжуються приблизно в той самий час, команда робить висновок, що вік потрійної чорної діри також становить 4 мільярди років.

«Ми ніколи раніше не могли зробити цього для старої чорної діри, — каже Бердж. «Тепер ми знаємо, що V404 Cygni є частиною потрійної, вона могла утворитися в результаті прямого колапсу, і вона сформувалася близько 4 мільярдів років тому, завдяки цьому відкриттю».

Корабель Crew Dragon повернувся на Землю

Сьогодні, 25 жовтня, о 10:29 за московським часом біля узбережжя штату Флорида (США) приводнився пілотований корабель Crew Dragon з екіпажем місії Crew-8.

Екіпаж провів на Міжнародній космічній станції (МКС) 235 діб. Судячи з прямої трансляції, яка ведеться на сайті NASA, Crew Dragon вже успішно витягли з води.

Відстикування корабля Crew Dragon від МКС відбулося 24 жовтня о 00:05 за київським часом. Спочатку її планували на 8 жовтня, але кілька разів переносили через несприятливі погодні умови біля узбережжя Флориди, в тому числі через ураган «Мілтон».

iPhone 16 повернув Apple на друге місце на ринку смартфонів у Китаї

Другий квартал поточного року для діяльності Apple на китайському ринку смартфонів характеризувався вибуттям компанії з п’ятірки найбільших гравців, але навіть кількох днів продажів нового сімейства iPhone 16 вистачило для того, щоб компанія повернула собі друге місце за підсумками третього кварталу, як свідчить нова статистика IDC.

Лідером китайського ринку смартфонів залишається Vivo з часткою 18,6%, яка підкріплена зростанням обсягів постачання на 21,5% у річному порівнянні. Компанія Apple хоч і повернулася до п’ятірки, за рік все одно скоротила обсяги постачання смартфонів на китайському ринку на 0,3%. Її частка, порівняно з третім кварталом минулого року, також скоротилася з 16,1 до 15,6 %. Як відзначає IDC, популярність смартфонів сімейства iPhone 16 у третьому кварталі перебувала приблизно на одному рівні із минулорічними попередниками. Щобільше, зусилля компанії щодо просування своєї продукції на ринку та вихід набору функцій Apple Intelligence в адаптованому для китайських споживачів варіанті може додатково стимулювати попит на iPhone 16 у майбутньому.

Загалом обсяги реалізацій смартфонів на китайському ринку за підсумками третього кварталу зросли на 3,2% у річному порівнянні до 68,8 млн штук. Це вже четвертий поспіль квартал безперервного зростання, що говорить про наявність відкладеного попиту у цьому регіоні. Попередні три роки покупці з тих чи інших причин змушені були відкладати придбання нових смартфонів. Пристрої під керуванням Google Android у третьому кварталі на китайському ринку додали в обсягах реалізації на 3,8%.

Обсяги постачання смартфонів Huawei на китайському ринку зростали на двозначну кількість відсотків протягом чотирьох кварталів поспіль. Вихід першого у світі смартфона, що складається втричі, повинен сприяти збереженню цієї тенденції. Компанія займає третє місце, її частка на китайському ринку за рік збільшилася з 11,1 до 15,3%, а обсяги поставок смартфонів — на 42%, найсильніше в першій п’ятірці учасників ринку.

Xiaomi на четвертому місці додала на частці з 13,6 до 14,8%, обсяги поставок її смартфонів зросли на 12,8%. Замикає п’ятірку лідерів Honor із падінням обсягів на 22,5 %, а її ринкові позиції скоротилися з 19,4 до 14,6 %. Втім, у сегменті складних смартфонів продукція марки на китайському ринку посідає друге місце. У четвертому кварталі китайський ринок має зберегти позитивну динаміку, вважають представники IDC. Тим більше, що у листопаді китайські торгові майданчики проводять традиційний розпродаж.

Любитель математики відкрив рекордне просте число

Відносний новачок Великого пошуку простих чисел Мерсенна в Інтернеті (GIMPS) перервав шестирічну посуху в пошуках наступного простого оазису в пустелі нудних старих складних чисел.

При божевільній довжині числа в 41 024 320 десяткових знаків, написання всього числа зайняло б місяці. Якщо коротко — і якщо трохи складніше оцінити — це на 1 менше, ніж результат числа 2, піднесеного до степеня 136,279,841. Або, якщо використовувати його офіційну назву, воно називається M136279841.

Колишній співробітник NVIDIA Люк Дюрант (Luke Durant) почав брати участь у пошуках лише у жовтні минулого року, хоча йому пощастило трохи більше, ніж новачкам. Дюрант використовував тисячі серверів з графічними процесорами, що охоплюють 24 регіони центрів обробки даних у 17 різних країнах, щоб запустити програмне забезпечення від свого імені.

11 жовтня цього року сервер у Дубліні з’явився на M136279841 як претендент на перемогу. Днем пізніше інший сервер у Техасі показав цифровий палець вгору, підтвердивши свій легендарний статус нового математичного Оптимуса Прайма.

Прості числа — це числа, більші за 1, які не є добутком двох менших чисел. На перший погляд, вони здаються досить невибагливими: 2, 3 і 5 ділять місце на числовій прямій з такими цілими числами, як 4 і 6, які можна утворити простим множенням.

Але чим далі, тим важче знайти числа, які не піддаються такому простому діленню, що призводить до питання, чи можливо, що вони врешті-решт закінчаться. Щоб позбавити вас від необхідності знімати шкарпетки і починати рахувати самостійно, відповідь — ні. Прості числа — нескінченний ресурс. Але це не означає, що їх легше знайти.

Якщо відкинути легіон вигадливого обладнання, яке використовували Дюрант та його колеги, полювання на монстрів-простих чисел не надто змінилося відтоді, як у 17-му столітті французький монах Марін Мерсенн звернув увагу на ці визначні числа і залишив своє ім’я на методі пошуку простих чисел з певним смаком.

«Простими числами Мерсенна» називаються числа, які мають вигляд 2n — 1. Звичайно, не всі числа такого формату є простими. Наприклад, 2x2x2x2 = 16, причому на 1 менше, що дорівнює 15 (композиція 3 і 5). І не всі прості числа належать до множини Мерсенна.

Але оскільки цей підхід ефективний для пошуку простих чисел, а також тому, що його можна відносно легко перевірити, він став методом вибору таких спільнот, як GIMPS, яка з моменту свого заснування в 1996 році відсіяла 18 числових перлин з величезної піщаної дюни композитів, довівши загальну кількість відомих чисел до 52.

Попередній рекорд, встановлений у 2018 році Патріком Ларошем з Окали, штат Флорида, який відняв 1 від 2 у степені 82 589 933, щоб обчислити його, мав довжину трохи менше 25 мільйонів цифр. Ларош запустив безкоштовну програму пошуку простих чисел на власному обладнанні, а це означає, що успіх Дюранта з використанням мережі графічних процесорів відкриває нову еру в пошуку простих чисел Мерсенна.

Тож навіщо взагалі намагатися виявити такі величезні числа? Слава, можливість похвалитися і шанс виграти грошову винагороду — не так вже й багато. Як сказав співзасновник GIMPS Джордж Волтман Бену Брашу з The Washington Post: «Це розвага для математичних ботаніків».

Великі прості числа дуже зручні для шифрування, хоча з появою на горизонті квантових обчислень, які здатні зламувати цифрові сейфи, ці дні можуть бути, скажімо так, полічені.

Прості числа, що розглядаються як атоми всіх натуральних чисел, мають власну красу. Без сумніву, незабаром з’явиться нове просте число Мерсенна, яке з’явиться в банках все більш розумних технологій по всьому світу.

Це буде номер 53 у списку. Просте число.