Рак карликовый синий: Рак карликовый синий (Cambarellus diminutus)

Рак карликовый синий (Cambarellus diminutus)

Рак карликовый синий (Cambarellus diminutus)

Размер

S — до 2 см, M — до 3 см.

Ареал обитания

Cambarellus diminutus происходит из южных штатов США граничащих с Мексиканским заливом. 

Описание

Размер взрослые особи оправдывает название — не более 2,5 см. Это один из самых маленьких карликовых раков. Основной оттенок тела — голубоватый под мрамор, но может быть и другим в зависимости от корма и воды.

Содержание в аквариуме

Cambarellus diminutus содержать в целом не сложно, если соблюдать несколько правил. Во-первых желательно, чтобы аквариум был не менее 60 см длиной. Во-вторых, нужно регулярно подменивать воду. Но независимо от того какого размера у вас аквариум, обязательно присутствие зон с укрытиями. Таких как коряги (например с яванским мхом) икамни с плотной корневой системой яванского папоротника. По мимо всего прочего, аквариум должен также исключать возможность бегства.

Эти раки предпочитают аквариумы, которые не являются «слишком чистыми». Замена воды обязательна. Это залог крепкого здоровья и спаривания.

Карбонатная жесткость 5-10 ° и рН 8,0, температура воды от 21 до 23 ° C.

Совместимость

Карликовые раки могут нормально общаться с различными другими обитателями аквариума, если только их соседи сами не будут агрессивнее. Можно содержать например с креветками или спокойными рыбами.

Разведение

Для 3-х пар Cambarellus diminutus подойдет емкость в 54 литра, в которой желательно присутствие яванского мха и папоротника. Четверть аквариума нужно затенить с помощью Ричии плавающей (Riccia fluitans). 

Как было уже сказано выше, очень важны для успешного размножения регулярные подмены воды. Во-первых, по соображениям гигиены, с другой стороны, это способствует росту и линьки молодежи. Нужно подменивать каждые 3-4 дня 25% воды. Важно, что бы разница температур не превышала 2-3 С. Что касается химии, то она такая же, как и при обычном содержании.

Кормление

Можно кормить TetraMin и Fischfuttergarnulat размером 8-10 мм, JBL NovoPrawn и NovoCrabs. Взрослых раков JBL NovoPrawn и NovoCrabs, Tetra Min «Мини Гранулы», Terra Pro, плюс разными ошпаренными овощами. Также можно комбинировать с замороженными продуктами в виде личинок комаров и дафний.

Рак карликовый синий Cambarellus diminutus M

Рак карликовый синий Cambarellus diminutus — один из самых крошечных речных раков в аквариуме

Латинское название: Cambarellus diminutus
Семейство: Камбариды (Cambaridae)
Русское название: Карликовый синий рак
Среда обитания: Мексиканский залив
Уровень ухода: простой
Обычные размеры: до 2,5 см
Параметры воды: pH 8,0 dKH 5-10°
Температура воды: 21-23°С

Ареал обитания

Cambarellus diminutus происходит из южных штатов США граничащих с Мексиканским заливом. 

Описание

Размер взрослых особей оправдывает название — не более 2,5 см. Это один из самых маленьких карликовых раков. Основной оттенок тела — голубоватый под мрамор, но может быть и другим в зависимости от корма и воды.

Содержание в аквариуме

Рак карликовый синий Cambarellus diminutus содержать в целом не сложно, если соблюдать несколько правил. Во-первых желательно, чтобы аквариум был не менее 60 см длиной. Во-вторых, нужно регулярно подменивать воду (от 25% от общего объёма аквариума еженедельно). Во время подмен недопустима разница между «старой» и «новой» водой более 2-3 градусов.

Оформляется аквариум камнями и корягами, разнообразными растениями (традиционно мхами и папоротниками). Наличие убежищ (гроты, пещеры, керамические и пластиковые трубки) обязательно. Кроме того, на дно кладутся листья ореха, дуба, бука, грецкого ореха, кетапанга. Наличие в воде нитритов и нитратов может стать фатальным для карликовых синих раков. Освещение не должно быть мощным, в крайнем случае можно затенить часть аквариума с помощью плавающих растений (риччия, пистия).

Эти раки предпочитают аквариумы, которые не являются «слишком чистыми». Замена воды обязательна. Это залог крепкого здоровья и спаривания.

Карбонатная жесткость 5-10 ° и рН 8,0, температура воды от 21 до 23 ° C.

Совместимость

Карликовые раки могут нормально общаться с различными другими обитателями аквариума, если только их соседи сами не будут агрессивнее. Можно содержать например с креветками или спокойными рыбами.

Разведение

Разводятся легко, приносят потомство три-четыре раза в год. Самки носят икру от трёх до четырёх недель, после оплодотворения прикрепляют её к своим ложноножкам и затем инкубируют ещё до 4 недель, с помощью хвоста периодически создавая для кладки поток воды (вентилируют). Рачата появляются на свет полностью сформированными и немедленно приступают к поискам пищи.

Для 3-х пар Cambarellus diminutus подойдет емкость в 54 литра, в которой желательно присутствие яванского мха и папоротника. Четверть аквариума нужно затенить с помощью Ричии плавающей (Riccia fluitans). 

Как было уже сказано выше, очень важны для успешного размножения регулярные подмены воды. Во-первых, по соображениям гигиены, с другой стороны, это способствует росту и линьки молодежи. Нужно подменивать каждые 3-4 дня 25% воды. Важно, что бы разница температур не превышала 2-3 С. Что касается химии, то она такая же, как и при обычном содержании.

Кормление

Любые корма для креветок, раков и крабов: живые (мотыль, гаммарус, личинки насекомых), замороженные корма для аквариумных рыб, сухие гранулы, чипсы и таблетки (в том числе для растительноядных донных сомов), предварительно ошпаренные овощи (огурцы и кабачки).

Рак карликовый мексиканский синий | Акватория

Латинское название: 

Cambarellus diminutus.

Семейство: Cambarellus.

Происхождение: Обитают в озере Лаго-де-Пацкуаро штата Мичоакан в Мексике.

Поведение: В отличие от большинства своих собратьев, активны как в дневное, так и ночное время и поэтому за ними очень удобно наблюдать. Эти раки не объедают растения, но с удовольствием поедают нежелательных улиток (катушек) в аквариуме.

Максимальный размер: до 3-5см. 

Особенности содержания:
Аквариум от 20 л. Температура воды 22°С (19-25°С). dH до 10°, рН 6,5–7,5.
Избегайте высоких температур в аквариуме — это сокращает жизнь ракообразных.

Чувствительны к содержанию в воде аммиака и аммиачных соединений, не переносят содержания меди и тяжелых металлов в воде, а также сильных и частых колебаний параметров воды. Должно быть высокое содержание кислорода в воде, если его мало, раки могут погибнуть.
Каждые две недели должна быть заменена одна треть аквариумной воды. При этом температура свежей воды должна быть на несколько градусов ниже. Это обеспечит легкую линьку и прекрасное самочувствие раков.
Проектирование аквариума с использованием коряг, камней, растений, укрытий и листьев миндального дерева крайне важно для хорошего самочувствия этих животных.

Совместимость: Карликовые раки хорошо уживаются с населением аквариума, не вмешиваясь в окружающую жизнь. Особенно дружелюбны они по отношению к маленьким миролюбивым рыбкам, обитающим в средних и верхних слоях воды. Следует избегать поселения совместно с ними карликовых креветок. Раки могут нападать на них.

Кормление: Раки всеядны, но преимущественно они пасутся на субстрате и поедают детрит, т.е. смесь органических продуктов распада живого вещества вместе с участвующими в этом процессе бактериями, грибами и микроорганизмами. Хорошим естественным заменителем могут стать листья миндального дерева. Раки охотно привыкают к специальному сухому корму для раков, но его дозировать надо крайне экономно.

Срок жизни

: 1,5-2 года.

Преимущества содержания: Отличаются исключительным миролюбием по отношению к сородичам и обитающим по соседству рыбам. Совместимы с живыми растениями.

уход, содержание, размножение, совместимость, корм, фото-обзор

Аквариумные обитатели с желтой или оранжевой окраской тела необычайно популярны. И дело здесь не только в том, что окрас сразу бросается в глаза. Подобные цвета придают аквариуму нотки тепла, света, энергии, многократно усиливая релаксирующий эффект. В нашей статье мы расскажем вам об одном аквариумном «солнышке» – мексиканском карликовом раке.

Общие сведения

Мексиканский карликовый рак (Cambarellus patzcuarensis var. Orange) – пресноводное ракообразное из отряда Десятиногие раки. Также можно встретить обозначение по первым буквам латинского названия – рак CPO. Этот житель Центральной Америки отличается миниатюрными размерами, неприхотливостью в уходе и кормлении, а также потрясающей оранжевой или красной окраской тела. Все это делает его идеальным кандидатом для содержания в домашних аквариумах.

Популярности добавляет и тот факт, что рака не обязательно содержать в видовом аквариуме: он неплохо ладит как с некоторыми популярными рыбками, так и с живыми растениями.

Мексиканский карликовый рак красив и миролюбив

Стоит отметить, что прекрасная оранжевая «шкурка» мексиканского карликового рака – это результат работы селекционеров, ведь в природе подобные цвета сделают из него легкую добычу для хищников. В аквариуме же ему бояться некого, поэтому раки продолжают радовать нас яркими нарядами.

Характерны для раков и интересные формы поведения: «обустройство» своего убежища, регулярные линьки, спаривание и вынашивание потомства, стычки за территорию. А чего стоит момент, когда рак голоден – он бегает вдоль стенки аквариума, подняв свои клешни. Эти питомцы любят повисеть вниз головой, зацепившись за стебли растений, такой «ритуал» может длиться несколько часов и порой приводит в недоумение начинающих раководов.

Окрас мексиканских карликовых раков разнообразен

Мексиканские карликовые раки ведут дневной образ жизни, что позволяет легко наблюдать за их существованием в домашнем аквариуме. Редко какое аквариумное животное приносит такую бурю эмоций и удивления.

Внешний вид

Если вы хоть раз видели обыкновенного рака, то представить себе внешний вид героя статьи вам будет несложно. Тело состоит из характерных для ракообразных отделов: плотной головогруди и подвижного брюшка, оканчивающегося широким хвостовым плавником. Первый отдел служит местом закрепления ходильных ног (пять пар, первая заканчивается массивными щупальцами), челюстей и органов чувств. Под плотным панцирем (карапаксом) под надежной защитой находятся внутренние органы рака. Брюшко состоит из сочлененных сегментов, под которыми расположены плавательные ножки – плеоподы. Они участвуют не только в плавании, но и в размножении. Например, у самца одна из пар превратилась в орган копуляции, а самки используют их для вынашивания икры и молодых рачат.

Мексиканский карликовый рак. Внешний вид

Наиболее популярная окраска тела – красно-оранжевая, интенсивность которой может варьировать. Вдоль головы и хвоста могут располагаться темные или светлые полосы, а также небольшие округлые пятна. Длина тела не превышает 5 см.

Продолжительность жизни в аквариумных условиях составляет 2-3 года.

Ареал обитания

Как несложно догадаться из названия, родиной карликового рака является территория Мексики. Одно из наиболее известных мест распространения – вулканическое озеро Лаго-де-Пацкуаро (мексиканское побережье Тихого океана), которое распложена на высоте 2000 м над уровнем моря, поэтому вода в нем остается относительно прохладной даже летом.

Живут раки преимущественно в стоячих водоемах, либо же в ручьях и речках с несильным течением. Держатся возле берегов, ведь именно здесь проще всего найти подходящие укрытия среди корней деревьев или горных пород береговой линии.

Уход и содержание

Для содержания пары мексиканских карликовых раков понадобится аквариум от 50 литров. Лучше всего, если у него будет максимальная площадь дна, ведь именно здесь проходит почти вся жизнь раков.

В качестве грунта подойдут крупный песок или средняя галька. Слой лучше сделать потолще, поскольку раки очень любят перекапывать дно.

В аквариуме с мексиканскими карликовыми раками должно быть большое число разнообразных укрытий.  Это поможет вашим питомцем разделить территорию, если в емкости живет несколько особей, прятаться во время линьки, когда незатвердевший покров очень уязвим, а самкам еще и сохранять потомство. В качестве укрытий подойдут любые подручные материалы: гроты, керамические горшки, полые трубки диаметром 2-5 см, скорлупа кокоса и т.п. Нередко раки устраивают возле входа в убежище импровизированную дверь – нагребают горку грунта, которая закрывает вход, когда покидают дом, раскапывают ее, а по возвращении снова зарывают.

Мексиканский карликовый рак в аквариуме

Аквариум должен быть обязательно оборудован фильтром. Это необходимо для поддержания чистоты и высокого качества воды, ведь раки чувствительны к высоким содержаниям азотистых соединений. Предпочтение лучше отдать внутренним фильтрам. Это связана с тем, что мексиканские раки – отличные «альпинисты». Они с легкостью могут взобраться по трубкам внешнего фильтра и совершить побег через технологические отверстия. К сожалению, такое путешествие будет фатальным для рака, если его вовремя не вернуть в аквариум, так как без воды они долго прожить не смогут. Особое внимание необходимо уделить аэрации. Для раков жизненно важен растворенный в воде кислород, поэтому стоит выбирать фильтры с подачей воздуха, а еще лучше установить отдельный компрессор. Особенно актуальна проблема нехватки кислорода в летний период, ведь в теплой воде он растворяется гораздо хуже.

Мексиканские карликовые раки хорошо относятся к живым растениям. Единственная угроза – вероятность подкопа корней. Чаще всего рекомендуются неприхотливые виды растений: пучки яванского мха, роголистник, криптокорина, папоротники. На поверхность воды желательно запустить пистию или риччию – они создают естественный полумрак, так как раки не любят яркого освещения.

В аквариумах с мексиканскими карликовыми раками должно быть много укрытий

Раз в неделю следует подменивать 20% воды в аквариуме на свежую, при этом водопроводную воду обязательно следует подготовить с помощью кондиционера Tetra Crusta AquaSafe, который удалит из воды опасные для раков соединения.

Вода для содержания раков не должна быть слишком мягкой, так как членистоногим требуются минералы для формирования панциря.

Оптимальные параметры воды для содержания: Т=18-25°С, pH=7.0-8.5, GH=10-20.

Одной из особенностей в содержании раков является их периодическая линька. Она заключается в сбрасывании старого покрова, который уже не позволяет раку расти, и формировании нового, в этот период ракообразные увеличиваются в размерах, пока панцирь не затвердеет. В течение этого времени мексиканские карликовые раки являются наиболее уязвимыми, ведь без защитного покрова их способны обидеть даже миролюбивые виды рыб, не говоря уже о своих собственных сородичах. Линька позволяет также отрастить новые конечности, утраченные в боях при групповом содержании раков. Очень важно не выбрасывать сброшенный покров из аквариума, он будет съеден хозяином, а его питательные элементы пойдут на построение новой «одежки».

Совместимость

Мексиканские карликовые раки отличаются миролюбивым характером. Внутривидовая агрессия имеет место быть, но она стремится к нулю при отсутствии перенаселения и большом количестве разнообразных укрытий. В таких ситуациях даже возможные драки оканчиваются благополучно.

С рыбами у раков отношения спокойные.  Чаще всего бывает, что подвижные соседи являются дополнительным источником стресса для раков, которые при их появлении стараются как можно быстрее спрятаться в убежище. Даже длительное сожительство с одними и теми же видами не делает членистоногих менее боязливыми.

С другой стороны, голодный рак будет, словно танк, продвигаться к заветному корму, расталкивая даже рыб крупнее себя.

Мексиканский карликовый рак хорошо уживается с рыбками и живыми растениями

Лучше всего для совместного содержания подойдут подвижные рыбки среднего размера: моллинезии, пецилии, барбусы. С донными рыбками отношения также обычно складываются хорошие, несмотря не необходимость делить территорию, поэтому коридорасов, торакатумов, анциструсов, боций можно селить с раками без боязни.

Из нежелательных видов можно выделить различных цихлид (чернополосая цихлазома, северум, акара, астронотус и др.), а также креветок и крабов.

Кормление мексиканского карликового рака

Питание мексиканского карликового рака – самая малая из проблем при содержании. Эти животные совершенно всеядны, происхождение пищи для них не играет никакой роли. Отмершие части растений, погибшая рыба, сухие корма – все это будет съедено раком с удовольствием. Широко распространенные живые и замороженные корма лучше не использовать, они не содержат всего комплекса питательных веществ, необходимых раку, а вдобавок могут очень быстро испортить воду в случае, когда не съедаются питомцами полностью.

Лучше всего остановиться на качественных сухих кормах для ракообразных Tetra Crusta. Эти полностью сбалансированные корма обеспечат рака всем необходимым, в том числе питательными элементами для хорошей линьки. Они быстро опускаются на дно и длительное время сохраняют свою форму, что позволяет кормить раков даже в общих аквариумах. При этом корм не вызывает помутнения воды и ухудшения ее качества. Также раки отлично будут поедать универсальные корма для сомов и донных рыб – Tetra WaferMix или Tetra Pleco SpirulinaWafers.

Дополнительно можно подкармливать рака высушенными листьями дуба или индийского миндаля.

Размножение и разведение

Получить потомство от мексиканского карликового рака в домашних условиях проще простого. Вам понадобится пара производителей и небольшой нерестовый аквариум литров на 20-30.

Половая зрелость у раков наступает очень рано – в 3-4 месяца. Отличить самца и самку достаточно легко. Прежде всего, обратите внимание на клешни: у самки они короткие и толстые, хотя сама она крупнее самца. У мужских же особей клешни вытянутые. Для подтверждения информации возьмите рака и поверните его на спину, после чего взгляните на первую пару плеоподов – у самца она ланцетовидная, длинная (орган копуляции), а у самки короткая.

Мексиканские карликовые раки легко разводятся в домашних условиях

После оплодотворения икра развивается у самок от одной до четырех недель. Затем она прячется в укрытие, где появляются икринки и тут же прочно прикрепляются к плавательным ножкам матери. Инкубация икры займет срок до месяца-полтора. Все это время самка практически не выходит из укрытия, а с помощью плеоподов создает постоянный ток воды возле икринок. Плодовитость женской особи может составлять до 60 икринок. В период вынашивания икры корм самке стоит бросать прямо перед входом.

Оплодотворенную самку лучше всего отсадить в нерестовый аквариум, который должен быть с небольшим аэрлифтным фильтром, а на дно положить пучок мелколистных растений (роголистник, яванский мох и т.п.), а также создать множество укрытий. Они понадобятся молодым рачкам, чтобы потери потомства от каннибализма были минимальны.

Появившиеся на свет рачки являются точными копиями своих родителей, только в уменьшенном размере, первое время они держаться за плеоподы матери, но вскоре начинают самостоятельную жизнь.

Первое время молодые раки очень часто линяют (из-за усиленного роста), но с возрастом этот процесс происходит все реже и реже.

Карликовый мексиканский рак: содержание, уход, фото, видео

Карликовый мексиканский рак (лат. Cambarellus patzcuarensis), это небольшой, мирный вид, который совершенно недавно появился в продаже и сразу же стал популярным. Несмотря на то что он маленький, все же это рак и при его содержании необходимо соблюдать некоторые условия.

Обитание в природе

Карликовый рак родом из Мексики и США. В основном он населяет ручьи и небольшие реки, хотя встречается в прудах и озерах.

Предпочитает места с медленным течением или стоячей водой. Он недаром зовется карликовым, самые большие особи едва достигают 5 см в длину. В среднем, в аквариуме они живут два-три года, хотя есть сведения и о более продолжительной жизни.

Содержание

Карликовый мексиканский рак нетребователен в содержании, и несколько штук вполне комфортно будут жить в 50-литровом аквариуме. Однако, если вы хотите содержать более трех особей, то аквариум объемом в 100 литров будет в самый раз.

В любом аквариуме с раками должно быть множество укрытий. Ведь регулярно линяют, и нуждаются в укромном месте, где они смогут укрыться от соседей пока их хитиновый покров не восстановится.

Пока панцирь мягкий, они полностью беззащитны против сородичей и рыб, так что добавьте укрытия, если не хотите чтобы их съели.

Понять что рак перелинял, можно по остаткам его старого панциря, которые будут валяться по всему аквариуму. Не пугайтесь, он не умер, а просто чуть подрос.

Все раки чувствительны к содержанию аммиака и нитратов в воде, так что лучше использовать внешний фильтр, либо хороший внутренний. Обязательно убедитесь что трубки и входные отверстия достаточно узкие, так как он может забраться в них и погибнуть.

Плохо переносят жаркие летние дни, температуру выше 27 °С, и воду в аквариуме нужно охлаждать. Комфортная температура воды в аквариуме 24-25 °С.

Совместимость

А что же помимо ярко-оранжевой окраски, сделало карликового рака столь популярным? Дело в том, что это один из самых мирных видов, которые живут в аквариуме.

Правда, он может при случае охотится на мелкую рыбу, типа неонов или гуппи. Но при этом совершенно не трогает растения.

Из-за своих маленьких размеров, его нельзя содержать с крупными рыбами, типа чернополосой цихлазомы или мешкожаберного сома. Крупная и хищная рыба видит в нем вкусный корм.

Содержать его можно с средними по размеру рыбами — барбусом суматранским, огненным барбусом, денисони, данио рерио и другими. Мелкие креветки для него прежде всего корм, так что лучше их не содержать вместе.

Кормление

Мексиканский карликовый рак всеядный, ест все что может утянуть своими маленькими клешнями. В аквариуме его можно кормить таблетками для креветок, таблетками для сомов, а также всеми видами живых и замороженных кормов для рыб.

Выбирая живые корма, убедитесь что некоторое количество падает на дно, а не поедается рыбами.

Так же раки с удовольствием едят овощи, и их любимые — это кабачки и огурцы. Все овощи нужно хорошо промыть и на пару минут обдать кипятком, до того как положить в аквариум.

Разведение

Разводить достаточно просто и все проходит без вмешательства аквариумиста. Единственное что вам нужно, убедится что у вас есть самец и самка. Самца от самки можно отличить по более крупным клешням.

Самец оплодотворяет самку, а она вынашивает в себе икринки в течение от одной до четырех недель. Все зависит от температуры воды в аквариуме. После этого самка откладывает 20-60 икринок где-то в укрытии и затем прикрепляет их к ложноножкам у себя на хвосте.

Там она будет вынашивать их еще в течение 4-6 недель, постоянно шевеля ими, чтобы создать потом воды и кислорода.

Маленькие раки нуждаются в укрытии, так что если вы хотите получить как можно больше потомства, то лучше самку отсадить либо добавить в аквариум разные укрытия.

Молодь не требует никакого особого ухода и сразу питается остатками пищи в аквариуме. Просто не забывайте дополнительно их кормить и создайте места где они смогут спрятаться.

Синий рак

Карликовые аквариумные раки

Синий рак
Cambarellus diminutus

Латинское название: Cambarellus diminutus
Семейство: Камбариды (Cambaridae)
Русское название: Карликовый синий рак
Среда обитания: Мексиканский залив
Уровень ухода: простой
Обычные размеры: до 2,5 см
Хим. параметры: pH 8,0 dKH 5-10°
Температура воды: 21-23°С

Карликовый синий рак (рак-малютка) – один из самых крошечных речных раков в аквариуме. Обычно окрашен в голубой цвет с ярко-синими пятнами «под мрамор». Но, в зависимости от химического состава воды и типа корма окраска может меняться. Очень часто в магазинах можно встретить коричнево-рыжего рака-малютку.

Любые корма для креветок, раков и крабов: живые (мотыль, гаммарус, личинки насекомых), замороженные корма для аквариумных рыб, сухие гранулы, чипсы и таблетки (в том числе для растительноядных донных сомов), предварительно ошпаренные овощи (огурцы и кабачки).

Миролюбивый вид, самцы способны затевать драки только в исключительных случаях (сильный стресс). Но даже и в этом случае до травм никогда не доходит – противники слегка «потолкаются» и расходятся в разные стороны. Для рыб они не опасны, для многих креветок – тоже (но могут поймать и съесть, если те зазеваются). Растения не объедают. Так что эти малютки – подходящие раки для аквариума с рыбками мирных, не слишком крупных пород.

Разводятся легко, приносят потомство три-четыре раза в год. Самки носят икру от трёх до четырёх недель, после оплодотворения прикрепляют её к своим ложноножкам и затем инкубируют ещё до 4 недель, с помощью хвоста периодически создавая для кладки поток воды (вентилируют). Рачата появляются на свет полностью сформированными и немедленно приступают к поискам пищи.

С вопросом как содержать в аквариуме раков проблем обычно не возникает — точно так же, как в случае с карликовыми болотными раками. Однако несколько правил всё же придётся соблюдать. Во-первых, на группу из минимум 4 особей понадобится ёмкость от 60 литров, где регулярно подменивается воды (от 25% от общего объёма аквариума еженедельно). Во время подмен недопустима разница между «старой» и «новой» водой более 2-3 градусов. Оформляется аквариум камнями и корягами, разнообразными растениями (традиционно мхами и папоротниками). Наличие убежищ (гроты, пещеры, керамические и пластиковые трубки) обязательно. Кроме того, на дно кладутся листья ореха, дуба, бука, грецкого ореха, кетапанга,шишки ольхи. Наличие в воде нитритов и нитратов может стать фатальным для карликовых синих раков. Освещение не должно быть мощным, в крайнем случае можно затенить часть аквариума с помощью плавающих растений (риччия, пистия).

Карликовый мексиканский рак

Оранжевый карликовый (мексиканский желтый) рак (Cambarellus patzcuarensis sp. Orange) относится к семейству Cambaridae. Ареал обитания этого вида ограничен водами мексиканского озера Пацкуаро.

В природе эти карликовые раки вырастают до 50 мм в длину, и имеют невзрачный желтоватый или коричневатый окрас. Яркая оранжевая форма, как это часто бывает, является результатом кропотливой селекционной работы. Сейчас в аквариумах содержатся раки различных апельсиновых оттенков.

Содержание

В зависимости от того в воде, какой температуры мексиканские раки были разведены и выращены, при такой температуре их и следует содержать в новом аквариуме, поэтому уточняйте эти параметры при покупке раков.

Обычный температурный режим для оранжевых раков это 22 – 25°C, при этом лучше использовать не жесткую воду 8 dGH, с кислотностью рН 7,0 – 8,0. Рекомендуется еженедельная подмена 25% объема воды аквариума.

Для содержания оранжевых карликовых раков можно использовать даже небольшой аквариум объемом от 70 литров с большим количеством коряг и камней, разделяющих водоем на отдельные территории. Каждая территория должна быть оборудована убежищами и укрытиями. Эти раки, в отличие от большинства своих собратьев, не уничтожают живые растения, поэтому аквариум может быть засажен мхом, водными папоротниками или водорослями.

У самцов наблюдается сильная внутривидовая агрессивность, поэтому и на 1 самца должно быть несколько самок. Несколько семей раков можно содержать только в аквариуме большого объема, при достаточно количестве убежищ.

Кормление

В аквариуме, густо засаженном водными растениями, пропитание раки найдут себе самостоятельно, иногда можно их подкармливать хлопьями для рыб, мелким мотылем и трубочником.

Разведение

Самки отличаются более короткими и толстыми клешнями, у самцов клешни, наоборот, более вытянутые ланцетовидные. К тому же самцы обычно меньше, всего 30 – 40 мм в длину, тогда как самки вырастают и до 50 мм.

Оранжевый карликовый рак живет всего около двух лет. Поэтому лучше иметь несколько особей для разведения и пополнения популяции. Во время разведения раков обязательна подкормка в виде листьев дуба, бука, шишек ольхи. Размер молодого рачка всего около 4 мм, и они очень любят прятаться между листьями растений или под их корнями, поэтому заметить их бывает очень сложно. Раки готовы к спариванию уже в возрасте 3 – 4 месяца, при их размерах 15 – 20 мм.

Синдром Ларона: MedlinePlus Genetics

Синдром Ларона вызывается мутациями в гене GHR . Этот ген предоставляет инструкции по созданию белка, называемого рецептором гормона роста. Рецептор присутствует на внешней мембране клеток по всему телу, особенно клеток печени. Как следует из названия, рецептор гормона роста прикрепляется (связывается) с гормоном роста; два белка подходят друг к другу, как ключ в замке. Когда гормон роста связывается со своим рецептором, он запускает сигнал, стимулирующий рост и деление клеток.Эта передача сигналов также приводит к продукции, в первую очередь клетками печени, другого важного гормона, способствующего росту, называемого инсулиноподобным фактором роста I (IGF-I).

Гормон роста и IGF-I оказывают большое влияние на рост и функции многих частей тела. Например, эти гормоны стимулируют рост и деление клеток, называемых хондроцитами, которые играют решающую роль в производстве новой костной ткани. Гормон роста и IGF-I также влияют на метаболизм, в том числе на то, как организм использует и сохраняет углеводы, белки и жиры из пищи.

Мутации в гене GHR нарушают способность рецептора связываться с гормоном роста или запускать передачу сигналов внутри клеток. В результате, даже когда гормон роста доступен, клетки не могут отвечать, производя IGF-I и стимулируя рост и деление. Неспособность клеток реагировать на гормон роста, которая описывается как нечувствительность к гормону роста, нарушает нормальный рост и функцию многих различных тканей. Низкий рост возникает, когда гормон роста не может должным образом стимулировать рост костей.Изменения в метаболизме, вызванные нечувствительностью к гормону роста и связанной с этим нехваткой IGF-I, вызывают многие другие особенности этого состояния, включая ожирение.

Исследователи работают над тем, чтобы определить, как мутации в гене GHR могут защитить людей с синдромом Ларона от развития рака и диабета 2 типа. Исследования показывают, что нечувствительность к гормону роста может помочь предотвратить неконтролируемый рост и деление клеток, которые могут привести к развитию раковых опухолей.Нечувствительность к гормону роста также влияет на реакцию организма на инсулин — гормон, регулирующий уровень сахара в крови. Устойчивость к действию инсулина — главный фактор риска диабета 2 типа. Люди с синдромом Ларона имеют противоположную ситуацию — повышенную чувствительность к инсулину, что, вероятно, помогает объяснить снижение риска этого распространенного заболевания.

Биологические эффекты и клиническое применение карликового старца (Sambucus ebulus L): обзор

J Evid Based Complementary Altern Med.2017 Октябрь; 22 (4): 996–1001.

, MD, PhD, ¹ , MD, PhDc, ^{2, 3} , MD, PhD, ^{1, 4} , MD, PhD, ¹ и, MD, PhD ^{5, 6}

Марзи Джаббари

¹ Кафедра традиционной медицины, Факультет иранской традиционной медицины, Университет медицинских наук Шахида Садуги, Ардакан, Йезд, Иран

Бабак Данешфард

² Essence of Parsiyan Wisdom Institute, Инкубатор фитофармацевтических технологий и традиционной медицины, Ширазский университет медицинских наук, Шираз, Иран

³ Кафедра традиционной персидской медицины, Школа медицины, Ширазский университет медицинских наук, Шираз, Иран

Маджид Эмтиази

¹ Кафедра традиционной медицины, Факультет иранской традиционной медицины, Университет медицинских наук имени Шахида Садуги, Ардакан, Йезд, Иран

⁴ Исследовательский центр иранской традиционной медицины, Университет медицинских наук Шахида Садуги, Йезд, Иран

Али Хивех

¹ Кафедра традиционной медицины, Факультет иранской традиционной медицины, Университет медицинских наук имени Шахида Садуги, Ардакан, Йезд, Иран

Мохаммад Хашем Хашемпур

⁵ Исследовательский центр неинфекционных заболеваний, Университет медицинских наук Фаса, Фаса, Иран

⁶ Кафедра традиционной медицины Медицинского факультета Университета медицинских наук Фаса, Фаса, Иран

¹ Кафедра традиционной медицины, Факультет иранской традиционной медицины, Университет медицинских наук им. Шахида Садуги, Ардакан, Йезд, Иран

² Essence of Parsiyan Wisdom Institute, Инкубатор фитофармацевтических технологий и традиционной медицины, Ширазский университет медицинских наук, Шираз, Иран

³ Кафедра традиционной персидской медицины, Школа медицины, Ширазский университет медицинских наук, Шираз, Иран

⁴ Исследовательский центр иранской традиционной медицины, Университет медицинских наук Шахида Садуги, Йезд, Иран

⁵ Исследовательский центр неинфекционных заболеваний, Университет медицинских наук Фаса, Фаса, Иран

⁶ Департамент традиционной медицины Медицинского факультета Университета медицинских наук Фаса, Фаса, Иран

Мохаммад Хашем Хашемпур, доктор медицины, доктор медицинских наук, Департамент традиционной медицины Медицинского факультета Университета медицинских наук Фаса, Фаса, Иран.Электронная почта: moc.liamg@rupmehsah

Поступила 11 июня 2016 г .; Пересмотрено 19 августа 2016 г .; Принято 24 февраля 2017 г.

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Карликовая бузина ( Sambucus ebulus L) — одно из самых известных лекарственных растений с древних времен. Учитывая его преимущества как широко применяемого фитомедицина, он до сих пор используется в народной медицине в разных частях света. Помимо пищевой ценности, карликовая бузина содержит различные фитохимические вещества, среди которых флавоноиды и лектины ответственны за большинство его терапевтических эффектов.Карликовый бузин использовался при различных недугах, включая боли в суставах, простуду, раны и инфекции. Тем не менее, недавние данные показали его потенциал для попыток лечения рака и метаболических нарушений. Цель этого обзора — дать всестороннее описание карликового старейшины относительно его традиционного использования и современных открытий, которые могут способствовать разработке новых терапевтических агентов на натуральной основе.

Ключевые слова: Sambucus ebulus , карликовый старейшина, лекарственные растения, фитотерапия, традиционная персидская медицина

Лекарственные травы были неотъемлемой частью почти всех традиционных и нетрадиционных медицинских школ, по крайней мере, 5000 лет назад. ^1,2 За долгую историю лечения травами были предприняты большие усилия по оценке и сбору эффектов и клинических применений лекарственных трав в разных странах и в разные исторические эпохи, среди которых блестящая «Исламская Средняя Эра» период. ^3–5 В настоящее время фитотерапия рассматривается как популярное направление дополнительной и альтернативной медицины, способное помочь при различных заболеваниях. ^6,7

Sambucus ebulus L — одно из древних растений, широко известное как карликовая бузина или danewort.Раннее описание его терапевтического применения у людей можно найти в книге Naturalis Historia Плиния Старшего (23–79 г. н.э.). Диоскорид (40–90 г. по Р. Х.), знаменитый греческий врач, назвал это растение Akte в своей энциклопедии De Materia Medica и упомянул о его множественных терапевтических эффектах. ⁸ Род S ebulus первоначально был отнесен к семейству Caprifoliaceae. Тем не менее, позже он был перемещен вместе с калиной в семейство Adoxaceae. ⁹

Adoxaceae — это семейство цветковых растений отряда Dipsacales, класс Magnoliopsida, подкласс Asteridae. Он включает около 30 видов, наиболее известные из которых включают Sambucus nigra , Sambucus racemosa , Sambucus palmensis , Sambucus Canadensis и Sambucus ebulus . ¹⁰

Sambucus ebulus — многолетнее растение с подземным корневищем стебля, от которого большими группами вырастают неразветвленные прямостоячие стебли рядом друг с другом на высоту от 1 до 2 м.Листья имеют от 5 до 9 листочков длиной от 15 до 30 см, с зловонным запахом, перистые, напротив друг друга. Стебли заканчиваются щитком диаметром от 10 до 15 см с белыми (иногда розовыми) плоскими цветками (). Плоды от темно-синего до фиолетового цвета. S ebulus произрастает в Южной и Центральной Европе, Северо-Западной Африке и Юго-Западной Азии (особенно в Северном Иране). ¹¹

Фотография Sambucus ebulus с невозделываемого участка в Фумане (провинция Гилян), север Ирана (фото Марзи Джаббари).

Этот обзор был направлен на обобщение предыдущих традиционных и современных результатов, касающихся эффективности и клинического применения S ebulus , чтобы раскрыть новые терапевтические возможности этого растения и подготовить почву для дальнейших исследований.

Биоактивные компоненты

Sambucus ebulus

Фитохимические соединения S ebulus были описаны в нескольких исследованиях. Выявлено, что ягоды бузины обладают значительной питательной ценностью из-за накопления в них сахаров, клетчатки, витаминов и минералов. ¹² Более того, растения самбука хранят многочисленные вторичные метаболиты, такие как: антоцианы, фитостерины, флавоноиды, фенолы, тритерпены, дубильные вещества, иридоидные гликозиды, сердечные гликозиды, производные кофейной кислоты (например, летучие вещества), хлорогеновая кислота, урсоловая кислота и лектины. . ^8,13–18

Лектины считаются одними из наиболее изученных биологически активных соединений самбука. ¹⁹ Эбулины, которые представляют собой лектины, ингибирующие синтез белка, были выделены из различных частей S ebulus , таких как листья (эбулин l), плоды (эбулин f) и корневища (эбулины r1 и r2). ^20,21 SELld в листьях, SELlm в побегах и SELfd в плодах — это лектины типа B-B с d-галактозоспецифической активностью, которые также обнаружены в S ebulus . ²² Другими ингредиентами семян S ebulus являются α-линоленовая, линолевая, олеиновая и пальмитиновая кислоты в качестве незаменимых полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). ²³

Традиционное и народное использование

Sambacus ebulus

Как древнее растение, ягоды S ebulus использовались в качестве пищи или лекарств на протяжении 5000 лет в Италии и Франции. ^24,25 Традиционно различные части S ebulus использовались для лечения различных заболеваний, таких как ревматоидный артрит, лихорадка, инфекции, укусы и боль в горле. ^26,27

В традиционной персидской медицине он известен как Khaman и Palem и рекомендован в качестве анальгетика при различных болезненных состояниях и различных заболеваниях костей и суставов, таких как: боли в суставах, переломы и вывихи. S ebulus также рекомендуется при заболеваниях матки, ожогах, подагре, стоматологических заболеваниях, водянке, свищах и укусах. ^28–30 Кроме того, в народной медицине Ирана S ebulus используется для нескольких терапевтических целей, таких как артрит, ангина и укусы пчел. Его также рекомендовали как мочегонное и слабительное средство. ^31,32

Помимо Ирана, растения самбука играют важную роль в народной медицине других стран от Западной Европы до Ближнего Востока. ¹² В турецких поселениях — из-за широкого спектра применения — в Анатолии ее называют хекимана , что означает «мать-врач».Эти аппликации включают наружное применение листьев S ebulus при ревматической боли, абсцессе, ране, солнечном ударе, укусе змеи, отеках, простуде, экземе, высокой температуре и против геморроя на ногах. Кроме того, листья используются внутрь как слабительное, мочегонное и / или потогонное средство, а также против геморроя и боли в животе в народной медицине этой области. ¹³ В Турции перед созреванием плодов S ebulus собирают свежие листья и готовят с молоком в течение 20 минут.Затем его припарки применяют наружно для быстрого заживления ран. ³³

В болгарской народной медицине ягоды, корневища и, реже: цветы шебулуса используются как мочегонное, антисептическое, тонизирующее и слабительное средство. ³⁴ Также в Румынии S ebulus используется при ревматических болях и простуде. ³⁵ Кроме того, в румынской народной медицине он известен как бактериостатическое и мочегонное средство. ³⁶

Sambucus ebulus в биомедицинских исследованиях

Доклинические исследования

Антиоксидантная активность

Фенольные и полифенольные соединения как природные антиоксиданты объясняются терапевтическим действием большинства лекарственных трав. ³⁷ Основная роль таких соединений — защита от окислительного стресса, вызванного активными формами кислорода, которые, как известно, участвуют в таких заболеваниях, как рак и гипертония. Водно-спиртовой экстракт S ebulus , который содержит значительные количества флавоноидов и фенола, показал эффективную защиту от токсичности для легких, вызванной гамма-облучением, что проявляется его эффектом перекисного окисления липидов. ³⁸ Эта антиоксидантная активность также наблюдалась в метанольных экстрактах плодов S ebulus , которые показали эффект поглощения перекиси водорода и 1,1-дифенил-2-пикрилгидразил (DPPH) радикалов. ³⁹ Как растение с высоким содержанием антоцианов, S ebulus обладает значительным общим содержанием полифенолов и общей антиоксидантной способностью. По сравнению с другими, S ebulus имеет самый высокий уровень общей антиоксидантной способности и общего содержания полифенолов в антоцианинсодержащих растениях. ^40,41 Его эффект улавливания свободных радикалов, подтверждающий его антиоксидантную активность, был подтвержден в исследовании in vitro. ⁴² Кроме того, антиоксидантная активность S ebulus делает его защитным агентом против тератогенности альбендазола.В исследовании на животных совместное введение экстракта S ebulus с альбендазолом снижало частоту пороков развития скелета у крыс Wistar. ⁴³

Противовоспалительный эффект

Экстракт Sambucus ebulus традиционно использовался для лечения воспалительных состояний, таких как ангина, боли в суставах и ревматические боли. Его противовоспалительный потенциал был доказан, когда экстракт его цветков и листьев эффективно подавлял биосинтез фактора некроза опухоли α (TNF-α), интерлейкина 1-α (IL1-α) и интерлейкина 1-β (IL1-β). ). ⁴⁴ Кроме того, стимулированная TNF экспрессия молекулы 1 адгезии сосудистых клеток (VCAM-1) — молекулы, ассоциированной с хроническими воспалительными заболеваниями — в эндотелиальных клетках пупочной вены человека, может быть подавлена ​​экстрактом листьев S ebulus . ⁸ Этот ингибирующий эффект приписывается урсоловой кислоте, которая играет противовоспалительную роль, взаимодействуя с метаболическим путем ЦОГ-2. ⁴⁵ Экстракт плодов S ebulus также обнаружил значительное количество оксида азота — индикатора воспаления — нейтрализует активность. ⁴⁶ Это свойство, которое коррелирует с общим содержанием флавоноидов, может быть еще одним объяснением его противовоспалительного действия. ^47,48 Исследование на животных показало, что метанол и n -гексановый экстракт S ebulus обладают значительным ингибирующим действием на индуцированный каррагенаном отек лапы по сравнению с диклофенаком. ⁴⁸

Обезболивающий эффект

Конечно, было проведено еще одно исследование, показывающее значительный антиноцицептивный эффект S ebulus на крысах.Такая анальгетическая активность, которая не связана с опиоидной системой, может быть связана либо с взаимодействием с серотонинергической системой, тахикининовым путем и α-2-адренорецептором, либо с высвобождением эндогенного глюкокортикоида. ¹⁸

Противомикробная активность

Растет озабоченность по поводу устойчивости к противомикробным препаратам как глобальной проблемы здравоохранения. ⁴⁹ Это, естественно, подтолкнет нас к поиску новых решений этой ужасной растущей проблемы. Метанольный экстракт S ebulus как природный противомикробный агент оказывает антибактериальное действие на устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus . ⁵⁰ Его приемлемая минимальная ингибирующая концентрация против Staphylococcus aureus , Staphylococcus epidermidis , Klebsiella pneumonia и Bacillus subtilis (что объясняется содержанием флавоноидов в экстракте) доказывает хороший антимикробный потенциал 10. . ⁵¹ Экстракт хлороформа S ebulus также эффективен для уничтожения хеликобактер пилори, который проявляется как патогенный фактор язвенной болезни. ^52,53 Этот эффект S. ebulus против H. pylori обусловлен мощной ингибирующей уреазой активностью его флавоноидов. ^54,55 Другое исследование показывает антибактериальную активность экстракта плодов S. ebulus в отношении Pseudomonas fluorescens и Enterococcus faecalis , что делает S. ebulus хорошим кандидатом для производства нового лекарства на натуральной основе, помимо того, что он является противогрибковым средством. ³⁵

Противоопухолевый

Известно, что опухолевые клетки выделяют проангиогенные факторы, чтобы стимулировать сосудистую сеть для снабжения опухолевой массы кислородом и питательными веществами. ^56,57 На основании этого механизма развития опухоли применение иммунотоксинов и иммуноконъюгатов для противоваскулярной терапии против неоваскулярной сети опухоли считается противораковым подходом. ⁵⁶ Такие иммунотоксины были сконструированы инактивирующими рибосомы белками (эбулином) S ebulus . ^21,58 Кроме того, этилацетатный экстракт S ebulus — как эффективное противоопухолевое средство — продемонстрировал высокую токсичность в отношении клеточных линий гепатокарциномы человека и рака толстой кишки человека. ⁵⁹

Активность заживления ран

Однопроцентная концентрация метанольного экстракта S ebulus продемонстрировала значительную активность заживления ран как при линейном, так и при круговом разрезании на модели животных. Это свойство, связанное с «кверцетин-3-O-глюкозидом» как производным флавоноидов, подтверждается гистопатологическим исследованием моделей ран. ³³

Антидепрессант

Попытки контролировать депрессию — это непрерывный процесс; Ожидается, что к 2020 году депрессия станет вторым по значимости бременем болезней в мире.В исследовании на животных фруктовый экстракт S ebulus продемонстрировал значительный антидепрессивный эффект как в тестах подвешивания за хвост, так и в тесте принудительного плавания на мышах. ⁶⁰ Предполагается, что это свойство является результатом действия полифенольных ингредиентов, таких как флавоноиды. ^61,62

Антигиардиальная активность

Помимо превосходной антигиардиальной активности in vitro S ebulus , его метанольный экстракт обладал чрезвычайно значительной антигиардиальной активностью на цистах Giardia lamblia . ⁶³

Сколицидная активность

Большинство сколицидных средств, используемых для лечения эхинококкоза, недостаточно безопасны из-за их возможных побочных эффектов. В исследовании in vivo метанольный экстракт плодов S ebulus продемонстрировал значительную сколицидную активность в различных концентрациях ( P <0,0001). Следовательно, он потенциально может быть использован в качестве эффективного сколицидного препарата при хирургии эхинококкоза. ⁶⁴

Нейропротекторный эффект

Нейропротекторный эффект S ebulus был установлен там, где его метанольный экстракт проявлял заметную противорвотную активность.Этот эффект приписывается улавливанию свободных радикалов, увеличению количества антиоксидантов в плазме и эффектам ингибирования модификации белка S ebulus . ⁶⁵

Клинические исследования

Paederus Dermatitis

Было обнаружено, что противовоспалительный эффект экстракта плодов S ebulus эффективен при лечении дерматита Paederus. Этот раздражающий контактный дерматит значительно отреагировал на противовоспалительное, ранозаживляющее и обезболивающее действие палемолина (5% фруктовый экстракт S ebulus в 70% этаноле) в рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании. ⁶⁶

Нарушения обмена веществ

Фруктовый настой Sambucus ebulus оказался эффективным при метаболических нарушениях, связанных с нарушением липидного профиля и окислительным стрессом. Исследование, в котором 21 здоровый участник потреблял 200 мл фруктового настоя S ebulus ежедневно в течение 1 месяца, выявило значительный потенциал снижения общего холестерина (15,04%), триглицеридов (14,92%) и липопротеинов низкой плотности (24,67%). ) помимо увеличения соотношения липопротеинов высокой плотности и липопротеинов низкой плотности (42.77%). Он улучшает общий уровень тиолов и антиоксидантную способность сыворотки. ⁴¹ Эта противовоспалительная и антиоксидантная активность потенциально может быть профилактикой расстройств, связанных с окислительным стрессом, таких как диабет 2 типа и метаболический синдром. ⁶⁷

Остеоартроз коленного сустава

Гель Sambucus ebulus (10% водный экстракт) продемонстрировал значительный эффект при лечении остеоартроза коленного сустава. В недавнем исследовании 79 пациентов с остеоартрозом коленного сустава были разделены на 2 параллельные группы рандомизированного двойного слепого клинического исследования с активным контролем.Пациентам назначали местный гель S ebulus или 1% гель диклофенака 3 раза в день в течение 4 недель. Пациентов оценивали с помощью визуальной аналоговой шкалы для определения боли и опросника по индексу остеоартрита университетов Западного Онтарио и Макмастера. В конце периода вмешательства баллы по визуальной аналоговой шкале, общий балл и баллы по индексу остеоартрита университетов Западного Онтарио и Макмастера были значительно ниже в группе S ebulus по сравнению с группой диклофенака. ⁶⁸ Таким образом, кажется, что гель S ebulus может быть использован в качестве эффективного альтернативного местного лечения пациентов с остеоартритом коленного сустава.

Токсичность и побочные эффекты

Сырые ягоды Sambucus ebulus считаются ядовитыми, тогда как чрезмерное употребление других частей может привести к отравлению. Например, потребление высоких доз плода S ebulus может вызвать рвотную токсичность, особенно у детей. ³³ Некоторые виды Sambucus имеют ядовитые листья и стебли, поэтому их листья могут вызывать контактный дерматит.Расстройство желудка также могло произойти из-за плода этих видов. Тем не менее, эта токсичность настолько низка, что ее можно предотвратить приготовлением пищи. ⁶⁹ Доказано, что кратковременное нагревание может устранить потенциальные риски токсичных лектинов S ebulus без значительного снижения содержания полифенолов и антиоксидантов. ⁷⁰

Было обнаружено, что этилацетатный экстракт S ebulus индуцировал нефротоксичность и гепатотоксичность на модели мышей. ^71,72 Тем не менее, в этой модели не сообщалось о состоянии ядовитости после внутрибрюшинной инъекции 2 мг / кг. ⁴⁸ Смертельная доза 50% (LD ₅₀ ) метанольного экстракта корневища составляет 600 мг / кг. ¹⁸

Выводы

Как древнее растение, S ebulus имеет долгую историю применения в пищевых и лечебных целях и до сих пор используется в разных странах в наше время. Его высокий потенциал для терапевтического применения благодаря множеству биоактивных фитохимических веществ, естественно, предвещает блестящее будущее этой лекарственной травы. S ebulus считается защитным агентом от рака и сердечно-сосудистых заболеваний. Хотя любой материал, включая лекарственные травы, потенциально может быть вредным, S ebulus относительно безопасен при правильном использовании. Конечно, существует очевидная потребность в дальнейших тщательных доклинических и клинических исследованиях для оценки его безопасности и эффективности, чтобы предоставить многообещающие доказательства его широкого диапазона терапевтических эффектов.

Благодарности

Это исследование было частью докторской диссертации доктора Марзи Джаббари.Авторы хотели бы поблагодарить доктора Резу Санайе за лингвистическое редактирование в дополнение к корректуре.

Сноски

Вклад авторов: Работа, представленная в этой статье, была выполнена при сотрудничестве всех авторов. MJ и MHH сделали первоначальную гипотезу. MHH и MJ определили тему исследования. MJ, ME, AKH и BD внесли свой вклад в сбор данных. MJ, MHH и BD подготовили рукопись. Все авторы отредактировали и одобрили окончательную версию рукописи.

Заявление о конфликте интересов: Авторы заявили об отсутствии потенциальных конфликтов интересов в отношении исследования, авторства и / или публикации этой статьи.

Финансирование: Авторы раскрыли получение следующей финансовой поддержки для исследования, авторства и / или публикации этой статьи: Это исследование было поддержано грантом Университета медицинских наук Фаса.

Идентификатор ORCID: Бабак Данешфард, доктор медицинских наук, http: // orcid.org / 0000-0001-6729-9113

Этическое одобрение: Этическое одобрение для этого исследования не требуется, поскольку в нем не участвовали люди.

Список литературы

1. Фабрикант Д.С., Фарнсворт Н.Р. Значение растений, используемых в традиционной медицине для открытия лекарств. Перспектива здоровья окружающей среды. 2001; 109 (приложение 1): 69–75. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 2. Koehn FE, Carter GT. Растущая роль натуральных продуктов в открытии лекарств. Nat Rev Drug Discov. 2005; 4: 206–220. [PubMed] [Google Scholar] 3.Ньюман DJ, Крэгг GM, Снадер К.М. Натуральные продукты как источники новых лекарств за период 1981-2002 гг. J Nat Prod. 2003. 66: 1022–1037. [PubMed] [Google Scholar] 4. Гольшани С.А., Данешфард Б., Муслех Г., Салехи А. Лекарства и фармакология в среднюю исламскую эпоху. Pharm Hist (Лондон). 2015; 45: 64–69. [PubMed] [Google Scholar] 5. Heyadri M, Hashempur MH, Ayati MH, Quintern D, Nimrouzi M, Heyadri M. Использование китайских травяных препаратов в исламской медицине. J Integr Med. 2015; 13: 363–367. [PubMed] [Google Scholar] 6.Рузбех Дж., Хашемпур М.Х., Хейдари М. Использование лечебных трав среди пациентов, находящихся на гемодиализе. Iran J Kidney Dis. 2013; 7: 492–495. [PubMed] [Google Scholar] 7. Хашемпур MH, Heydari M, Mosavat SH, Heydari ST, Shams M. Дополнительная и альтернативная медицина у иранских пациентов с сахарным диабетом. J Integr Med. 2015; 13: 319–325. [PubMed] [Google Scholar] 8. Schwaiger S, Zeller I., Pölzelbauer P, et al. Идентификация и фармакологическая характеристика основного противовоспалительного средства листьев бузины карликовой ( Sambucus ebulus L.). J Ethnopharmacol. 2011; 133: 704–709. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 9. Хейвуд VH, изд. Цветущие растения мира. Нью-Йорк, Нью-Йорк: издательство Оксфордского университета; 1993. [Google Scholar] 10. Кириджиу Л. Физико-химические исследования видов Sambucus ebulus L. [диссертация] Крайова, Румыния; Университет медицины и фармации Крайовы; 2014. [Google Scholar] 11. Вествуд Дж. Альбион: Путеводитель по легендарной Британии. Лондон, Англия: Графтон; 1985. [Google Scholar] 12. Влахояннис Дж., Камерон М., Хрубасик С.Систематический обзор профиля действия и эффективности sambuci fructus. Phytother Res. 2010; 24: 1–8. [PubMed] [Google Scholar] 13. Ешилада Э., Гюрбюз И., Токер Г. Противояльцерогенная активность и выделение активных компонентов из листьев Sambucus ebulus L. J Ethnopharmacol. 2014; 153: 478–483. [PubMed] [Google Scholar] 14. Захманов Г, Алипиева К, Симова С, Георгиев МИ. Метаболическая дифференциация карликовой бузины с помощью метаболомики на основе ЯМР. Phytochem Lett. 2015; 11: 404–409. [Google Scholar] 15.Duymuş HG, Göger F, Başer KHC. Антиоксидантные свойства и антоциановые составы экстрактов бузины in vitro. Food Chem. 2014; 155: 112–119. [PubMed] [Google Scholar] 16. Бубулица М.-В, Кириджиу Л., Попеску М. и др. Анализ соединений стеролов из Sambucus ebulus . Chem Nat Compounds. 2012; 48: 520–521. [Google Scholar] 17. Пиери В., Швайгер С., Эллмерер Е.П., Ступпнер Х. Иридоидные гликозиды из листьев Sambucus ebulus . J Nat Prod. 2009. 72: 1798–1803. [PubMed] [Google Scholar] 18.Ахмадиани А., Ферейдони М., Семнаниан С., Камалинеджад М., Сареми С. Антиноцицептивное и противовоспалительное действие экстракта корневища Sambucus ebulus на крыс. J Ethnopharmacol. 1998. 61: 229–235. [PubMed] [Google Scholar] 19. Феррерас Дж. М., Ситорес Л., Иглесиас Р., Хименес П., Гирбес Т. Использование инактивирующих рибосомы белков из Sambucus для создания иммунотоксинов и конъюгатов для терапии рака. Токсины. 2011; 3: 420–441. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 20. Гирбес Т., Ситорес Л., Иглесиас Р. и др.Эбулин 1, новый нетоксичный белок, инактивирующий рибосомы 2 типа, из листьев Sambucus ebulus L. J Biol Chem. 1993; 268: 18195–18199. [PubMed] [Google Scholar] 21. Ситорес Л., де Бенито Ф.М., Иглесиас Р. и др. Наличие полимеризованных и свободных форм нетоксичного инактивирующего рибосомы белка типа 2 эбулина и структурно родственного нового гомодимерного лектина в плодах Sambucus ebulus L. Planta. 1998. 204: 310–317. [PubMed] [Google Scholar] 22. Хименес П., Кабреро П., Бастерречеа Дж. Э., Техеро Дж., Кордова-Диас Д., Гирбес Т.Выделение и молекулярная характеристика двух лектинов из цветков карликовой бузины ( Sambucus ebulus L.), относящихся к аллергену Sam n1. Токсины. 2013; 5: 1767–1779. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 23. Dulf FV, Oroian I, Vodnar DC, Socaciu C, Pintea A. Классы липидов и рераспределение жирных кислот в триацилглицеринах масел семян двух видов Sambucus ( S. nigra L. и S. ebulus L.). Молекулы. 2013; 18: 11768–11782. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 24.Мариотти Липпи М., Беллини С., Мори Секчи М. Палеовегетационная реконструкция на основе пыльцы и семян / плодов археологических раскопок бронзового века в Тоскане (Италия). Биосистемы растений. 2010; 144: 902–908. [Google Scholar] 25. Мартин Л., Жакомет С., Тибо С. Растительное хозяйство в эпоху неолита в горном контексте. Случай «Шене де Пьер» во французских Альпах (Бозель-Савойя, Франция). Veg Hist Archaeobot. 2008. 17: 113–122. [Google Scholar] 26. Петков В. Болгарская традиционная медицина: источник идей для фитофармакологических исследований.J Ethnopharmacol. 1986; 15: 121–132. [PubMed] [Google Scholar] 27. Мирхайдар Х. Информация о растении: использование растений в лечении болезней. Тегеран, Иран: Farhang Islami Press; 1994. [Google Scholar] 28. Хорасани М.А. Махзан аль Адвиех. Тегеран, Иран: Бавардаран Пресс; 2001. [Google Scholar] 29. Бируни AR. Сейдане подходит Тебе. (Персидский перевод Мозаффарзаде Б.). Тегеран, Иран: Иранская академия персидского языка и литературной прессы; 2004. [Google Scholar] 30. Тонкабони М. Тохфат ол Моэминин Переписано Рахими Р., Шамс Ардекани М.Р., Фарджадманд Ф.Тегеран, Иран: Nashr Shahr Press; 2007. [Google Scholar] 31. Огнянов И., Попов А., Иванова Б. и др. P. Sambucus ebulus Linnaeus, фитохимический и фармакологический скрининг. Rivista Ital Essenze, Profumi, Piante Officinali, Aromi, Saponi, Cosmetici Aerosol. 1979; 61: 114–118. [Google Scholar] 32. Заргари А. Лекарственные растения. Тегеран, Иран: издательство Тегеранского университета; 1995. [Google Scholar] 33. Süntar IP, Akkol EK, Yalçın FN, Koca U, Keleş H, Yesilada E. Ранозаживляющий потенциал Sambucus ebulus L.листья и выделение активного компонента, кверцетин 3-O-глюкозида. J Ethnopharmacol. 2010. 129: 106–114. [PubMed] [Google Scholar] 34. Тасинов О., Киселова-Канева Ю., Иванова Д. Sambucus ebulus — от традиционной медицины до недавних исследований. Scripta Sci Med. 2013; 45: 36–42. [Google Scholar] 35. Родин С., Буту А., Петраче П. и др. Оценка антимикробной и антиоксидантной активности экстракта Sambucus ebulus . Farmacia. 2015; 63: 751–754. [Google Scholar] 36. Кириджиу Л., Кириджиу Р., Тиркомнику В. и др.ГХ-МС анализ химического состава листьев Sambucus ebulus . Chem Nat Compounds. 2011; 47: 126–127. [Google Scholar] 37. ван Акер С.А., Тромп М.Н., Гриффиоен Д.Х. и др. Структурные аспекты антиоксидантной активности флавоноидов. Free Radic Biol Med. 1996. 20: 331–342. [PubMed] [Google Scholar] 38. Карами М., Але-Наби С.С., Носрати А. и др. Защитный эффект Sambucus ebulus против легочной токсичности, вызванной гамма-облучением у мышей. Pharm Biomed Res. 2015; 1: 48–54. [Google Scholar] 39.Эбрагимзаде М., Набави С., Набави С. Антиоксидантная активность метанольного экстракта Sambucus ebulus L. flower. Pak J Biol Sci. 2009; 12: 447. [PubMed] [Google Scholar] 40. Эбрагимзаде М.А., Эхсанифар С., Эслами Б. Sambucus ebulus Плоды elburensis: хороший источник антиоксидантов. Pharmacogn Mag. 2009; 5: 213. [Google Scholar] 41. Иванова Д., Тасинов О., Киселова-Канева Ю. Улучшение липидного профиля и повышение антиоксидантной способности сыворотки крови у здоровых добровольцев после Sambucus ebulus L.потребление фруктового настоя. Int J Food Sci Nutr. 2014; 65: 740–744. [PubMed] [Google Scholar] 42. Шахрбанди К., Хоссейнзаде Р. Антиоксидантная активность in vitro Polygonium hyrcanicum , Centaurea depressa , Sambucus ebulus , Mentha spicata и Phytolacca americana . Pak J Biol Sci. 2007. 10: 637–640. [PubMed] [Google Scholar] 43. Лак Э., Ранджбар Р., Наджафзаде Х. и др. Защитное действие экстракта Sambucus elbus на тератогенность альбендазола.Ближний Восток J Sci Res. 2011; 8: 606–610. [Google Scholar] 44. Ешилада Э., Устюн О, Сезик Э., Такаиши Ю., Оно Й, Хонда Г. Тормозящее действие турецких народных средств на воспалительные цитокины: интерлейкин-1α, интерлейкин-1β и фактор некроза опухоли α. J Ethnopharmacol. 1997. 58: 59–73. [PubMed] [Google Scholar] 45. Суббарамайя К., Михалюарт П., Спорн МБ, Данненберг А.Дж. Урсоловая кислота подавляет транскрипцию циклооксигеназы-2 в эпителиальных клетках молочной железы человека. Cancer Res. 2000; 60: 2399–2404. [PubMed] [Google Scholar] 46.Набави С., Эбрагимзаде М., Набави С. и др. Определение антиоксидантной активности, содержания фенола и флавоноидов Parrotia persica Mey. Фармакологияонлайн. 2008; 2: 560–567. [Google Scholar] 47. Эбрагимзаде М.А., Набави С., Набави С. и др. Потенциал некоторых лекарственных растений Эльбурза улавливать радикалы оксида азота. Afr J Biotechnol. 2013; 9: 5212–5217. [Google Scholar] 48. Эбрагимзаде М.А., Махмуди М., Карами М., Саиди С., Ахмади А.Х., Салими Э. Разделение активных и токсичных частей у Sambucus ebulus .Pak J Biol Sci. 2007; 10: 4171–4173. [PubMed] [Google Scholar] 49. Оливье С., Уильямс-Джонс Б., Дойз Б. и др. Сдерживание глобальной устойчивости к антибиотикам: этичное продвижение лекарств в развивающихся странах. Разработки устойчивости к противомикробным препаратам. 2010: 505–524. [Google Scholar] 50. Салехзаде А., Асадпур Л., Наими А.С., Хушманд Э. Антимикробная активность метанольных экстрактов Sambucus ebulus и Urtica dioica в отношении клинических изолятов метициллин-резистентных Staphylococcus aureus .Afr J Tradit Complement Altern Med. 2014; 11: 38–40. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 51. Махбуби А., Камалинеджад М., Шалвири М. и др. Оценка антибактериальной активности трех иранских лекарственных растений. Afr J Microbiol Res. 2012; 6: 2048–2052. [Google Scholar] 52. Ешилада Э., Гюрбюз Иль, Шибата Х. Скрининг турецких противояльцерогенных народных средств на активность против Helicobacter pylori . J Ethnopharmacol. 1999; 66: 289–293. [PubMed] [Google Scholar] 53. Корман М.Г., Болин Т.Д., Энгельман Ю.Л., Пьянко С.Сукральфат как альтернатива висмуту в четырехкомпонентной терапии для эрадикации Helicobacter pylori . Helicobacter. 1997; 2: 140–143. [PubMed] [Google Scholar] 54. Набати Ф., Моджаб Ф., Хабиби-Резаи М., Багерзаде К., Аманлу М., Юсефи Б. Широкомасштабный скрининг широко используемых иранских традиционных лекарственных растений на предмет активности уреазы. Дару. 2012; 20:72. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 55. Modolo LV, de Souza AX, Horta LP, Araujo DP, de Fátima Â. Обзор потенциала натуральных продуктов в качестве ингибиторов уреазы: обзор.J Adv Res. 2015; 6: 35–44. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 56. Бенитес Дж., Феррерас Дж. М., Муньос Р. и др. Цитотоксичность иммунотоксина эбулина 1 против CD105 человека на фибробластах мыши (L929) и миобластах крысы (L6E9), экспрессирующих CD105 человека. Med Chem. 2005; 1: 65–71. [PubMed] [Google Scholar] 57. Ханахан Д., Фолкман Дж. Паттерны и новые механизмы ангиогенного переключения во время туморогенеза. Клетка. 1996. 86: 353–364. [PubMed] [Google Scholar] 58. Хименес П., Техеро Дж., Кордова-Диас Д. и др.Эбулин из карликовой бузины ( Sambucus ebulus L.): мини-обзор. Токсины. 2015; 7: 648–658. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 59. Сарави С.С., Шокрзаде М, Ширази Ф.Х. Цитотоксичность Sambucus ebulus на линиях раковых клеток и защитное действие витаминов C и E против его цитотоксичности на нормальных клеточных линиях. Afr J Biotechnol. 2013; 12: 3360–3365. [Google Scholar] 60. Махмуди М., Эбрагимзаде М., Духшан А., Арими А., Гасеми Н., Фатиазад Ф. Антидепрессивная активность Sambucus ebulus и Sambucus nigra .Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2014. 18: 3350–3353. [PubMed] [Google Scholar] 61. An L, Zhang Y-Z, Yu N-J и др. Роль серотонина в антидепрессивном эффекте флавоноидного экстракта Xiaobuxin-Tang. Pharmacol Biochem Behav. 2008. 89: 572–580. [PubMed] [Google Scholar] 62. Анджанеюлу М., Чопра К., Каур И. Антидепрессивная активность кверцетина, биофлавоноида, у мышей с индуцированным стрептозотоцином диабетом. J Med Food. 2003. 6: 391–395. [PubMed] [Google Scholar] 63. Рахими-Эсбой Б., Эбрагимзаде М.А., Голами Ш., Фалах-Омрани В.Антигиардиальная активность Sambucus ebulus . Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2013; 17: 2047–2050. [PubMed] [Google Scholar] 64. Голами С., Рахими-Эсбой Б., Эбрагимзаде М.А., Поурхаджибагер М. In vitro действие Sambucus ebulus на сколики эхинококкоза. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2013; 17: 1760–1765. [PubMed] [Google Scholar] 65. Фатхи Х., Эбрагимзаде М.А., Зиар А., Мохаммади Х. Окислительное повреждение, вызванное рвотой; противорвотное и нейропротекторное действие Sambucus ebulus L.Cell Biol Toxicol. 2015; 31: 231–239. [PubMed] [Google Scholar] 66. Эбрагимзаде М.А., Рафати М.Р., Дамчи М., Голпур М., Фатиазад Ф. Лечение паедерусного дерматита лосьоном Sambucus ebulus . Iran J Pharm Res. 2014; 13: 1065–1071. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 67. Мейгс Дж.Б., Ларсон М.Г., Фокс С.С., Кини Дж.Ф., младший, Васан Р.С., Бенджамин Э.Дж. Ассоциация фенотипов окислительного стресса, инсулинорезистентности и риска диабета: исследование Framingham Offspring. Уход за диабетом. 2007. 30: 2529–2535.[PubMed] [Google Scholar] 68. Джаббари М., Хашемпур М.Х., Разави С.З., Шахраки Х.Р., Камалинеджад М., Эмтиази М. Эффективность и краткосрочная безопасность местного карликового бузины ( Sambucus ebulus L.) по сравнению с диклофенаком при остеоартрите коленного сустава: рандомизированное, двойное слепое, активно-контролируемое исследование. J Ethnopharmacol. 2016; 188: 80–86. [PubMed] [Google Scholar] 69. Шокрзаде М., Саиди Сарави С. Химия, фармакология и клинические свойства Sambucus ebulus : обзор. J Med Plants Res. 2010; 4: 95–103.[Google Scholar] 70. Хименес П., Кабреро П., Бастерречеа Дж. Э. и др. Влияние кратковременного нагревания на общие полифенолы, антоцианы, антиоксидантную активность и лектины различных частей карликовой бузины ( Sambucus ebulus L.). Растительная еда Hum Nutr. 2014; 69: 168–174. [PubMed] [Google Scholar] 71. Сарави С.С., Шокрзаде М. Противовоспалительное, токсическое действие, биохимический и патологический анализ при наличии или отсутствии витаминов C и E, цитотоксичность n -гексана, экстракты метанола и этилацетата Sambucus ebulus .Toxicol Lett. 2009; 189: S166 – S167. [Google Scholar] 72. Саиди Сарави С., Шокрзаде М. Гистопатологические и биохимические нарушения после введения экстракта Sambucus ebulus мышам и крысам и профилактические эффекты витаминов C и E при заболеваниях почек и печени. Pharmacogn Mag. 2008. 5: 131–135. [Google Scholar]

луковиц для сбора средств от рака груди — НА ЭТИ ВЫХОДНЫЕ!

01 окт. Сбор средств по сбору средств от рака груди — ЭТИ ВЫХОДНЫЕ!

В эти выходные проводится наш ежегодный сбор средств «Лампочки для рака молочной железы».Я начал это мероприятие много лет назад, чтобы помочь собрать деньги для замечательной местной группы After the Storm. Увидев, через что прошла моя сестра после диагностики и лечения рака груди, я быстро понял, что эмоциональная, духовная и физическая помощь, которую оказывает After the Storm, составляет бесценно . 10% от всех ламп, которые вы купите в субботу и воскресенье, будут переданы им в дар. Заходите, купите лотов и лотов луковиц, сделайте свой сад красивее и сделайте так, чтобы покупка долларов для вашей луковицы действительно что-то значила! Мой субботний утренний семинар будет посвящен тому, как использовать лампочки, чтобы добавить больше цвета вашему ландшафту с февраля по июль.Я объясню, какие луковицы цветут, когда истинное исследование последовательности цветения луковиц в КТ.

Ирис «Кэтрин Ходжкин» — миниатюрный цветущий в апреле ирис изысканной синей окраски.

Луковицы так легко сажать. Если у вас уже есть сад, вы можете засунуть их между кронами растений. Новые участки следует подготовить так же, как любой сад, используя компост и органические удобрения.

Карликовые нарциссы «Рип Ван Винкль» и розовый морозник оживляют апрельский сад.

Луковицы можно добавить к закладке фундамента, к почтовому ящику и на грядках, окружающих вашу террасу или патио. Многие из них великолепны как срезанные цветы, а некоторые просто заставляют ваше сердце петь ранней весной, когда они появляются (например, карликовый сине-белый ирис, изображенный выше). Многие лампочки интересны и архитектурны.Allium schubertii в верхней части этого информационного бюллетеня является трехмерным, с цветами лаванды, образующими звезды, образующими огромные шары. Я сушу их для осенних композиций, и все говорят о них, когда они цветут в саду поздней весной.

Fritillaria persica — очень необычная луковица, которая вот уже более ДВАДЦАТЬ лет возвращается в наши многолетние сады в магазине! Луковицы довольно ароматные и отпугивают полевок и бурундуков.

Когда же самое время сажать луковицы? Это будет дождливая неделя (слава богу, она нам так отчаянно нужна), и время как нельзя более подходящее.Если вы купите луковицы в эти выходные, почва будет идеальной для посадки на следующей неделе. Если вы предпочитаете подождать, пока ваши многолетние растения не начнут переходить в спячку в конце октября, их можно хранить в гараже или сарае. Лампочки очень снисходительны, и с ними легко работать.

Дождливая неделя означает, что наконец наступило идеальное время для осенней посадки! Заходи и заправь фургон сегодня.

Приветственный дождь также настраивает нас на прекрасные пять недель посадки вперед! Я говорил об этом много раз и повторю еще раз: почти все посадки я делаю дома осенью.Весна слишком загружена, и в октябре мне очень ясно, где мне нужно больше цвета, а где нужно заполнить пустые места. Я также делаю все свои перестановки и деления в октябре. У меня есть японские ирисы и лилейники, которые нужно расколоть, самосевы железной травы и астры, которые нужно переместить, и постоянно растущую кучу многолетних растений, цветущих кустарников и вечнозеленых растений, которые нужно разместить в стратегических местах вокруг моего двора.

Eupatorium hyssopifolium имеет пушистые белые цветы и вырастает до 2–3 футов в высоту.Это прекрасное местное растение, которое хорошо сочетается с декоративными травами и высокими астрами.

На этой неделе у нас на скамейках так много замечательных естественных растений. В воскресенье и понедельник я провел много времени в своих садах, просто наблюдая за пчелами, шмелями и другими опылителями, пытаясь понять, какие цветы нектара они ценят больше всего в это время года. Евпатории, астры, мамы, золотарник, седум, травы (например, горная мята и цветы рукколы), рудбекии, многолетние подсолнухи и кусты бабочек, казалось, притягивали их, как магниты.

Подсолнечник «First Light» только начинает цвести на этой неделе.

Прошлой осенью я посадил Helianthus salicifolius ‘First Light’ на грядку рядом с моей палубой. В этом году этот завод увеличился втрое и только начинает открываться. Сотни веселых желтых ромашек обрамляют стебли, что делает его идеальным растением-опылителем и долговечным срезанным цветком. Его часто называют «подсолнухом из листьев розмарина». Листья тонкие и линейные, хорошо выглядят все лето.Он растет на 40 дюймов в высоту. Я сочетал свою с одной из моих любимых трав, Molinia caerulea «Skyracer». У нас в наличии есть несколько Helianthus «First Light»; в прошлом году у нас закончилось, как только он начал цвести. Не упустите шанс добавить этот замечательный многолетник в свою постоянную коллекцию.

Бархатцы, мамы и красивые травы дополняют наш большой выбор тыкв. Пришло время осенних украшений!

Дождливая неделя также означает, что это, наконец, идеальное время для посева и удобрения газона.Вам также следует подумать о том, чтобы сделать один-два теста почвы на лужайке и грядках, чтобы вы могли исправить любые недостатки этой осенью. Известковые и минеральные порошки подействуют не сразу, их применение в октябре имеет смысл. В этом месяце мы также активно обрабатываем многие сады наших клиентов компостом. Продолжительная засуха показала нам ценность почвы, обогащенной органическими веществами. Добавление компоста осенью — это одна из рутинных задач, которая сэкономит вам много работы следующей весной.

Пожалуйста, обязательно примите участие в нашей акции по сбору средств «Лампочки для рака груди» в эти выходные.Распространяйте радость от луковиц и помощи другим нуждающимся в вашем районе, в семье и кругу друзей.

Увидимся!

Рак кожи у мужчин: почему так много + как защитить себя

На каждой вечеринке у бассейна присутствует как минимум один папа без рубашки, горящий красным, как лобстер. Но этот образ, хоть и забавный, убивает мужчин: белые мужчины не латиноамериканского происхождения в возрасте до 40 лет в два раза чаще умирают от меланомы, чем женщины той же расы и возраста.Конечно, здесь играют роль биологические факторы, но главная причина, по которой рак кожи у мужчин является такой проблемой, заключается в том, что парней не воспитывают, чтобы заботиться о своей коже. И хотя повторное нанесение солнцезащитного крема каждые несколько часов раздражает и его легко забыть, оно действительно может быть смертельным. Даже один сильный солнечный ожог может резко увеличить риск рака кожи.

Уход за кожей не является важной частью жизни большинства мужчин, но, когда альтернативой является потенциальная смерть от меланомы, так и должно быть. Вот почему Fatherly создал это руководство по лечению рака кожи у мужчин, в том числе о том, как защитить себя от этого смертельного, но предотвратимого! — болезнь.(Подсказка: нужно делать больше, чем просто пользоваться солнцезащитным кремом.)

Рак кожи у мужчин

По данным Американской академии дерматологии, мужчины гораздо чаще умирают от меланомы, самой смертельной формы рака кожи, чем женщины. Ассоциация. У белых мальчиков и мужчин неиспаноязычного происхождения в возрасте от 15 до 39 лет более чем в два раза больше шансов умереть от рака по сравнению с женщинами того же возраста и расы. К 65 годам вероятность развития меланомы у мужчин в два раза выше, а к 80 годам — ​​в три раза больше.

Причина как в биологической, так и в культурной, говорит Петерсон Пьер, доктор медицины, сертифицированный дерматолог из Лос-Анджелеса, Калифорния. У цисгендерных мужчин больше коллагена и эластина, что делает их кожу толще с меньшим количеством жира под ней по сравнению с цис-женщинами. Эта разница в биологическом составе делает большинство мужчин более уязвимыми для солнца. «Исследования показали, что мужская кожа более неблагоприятно реагирует на ультрафиолетовое излучение, чем женская, а это означает, что кожа становится более поврежденной», — говорит Пьер.

Но есть еще и культурная составляющая. По словам Пьера, женщины, как правило, больше заботятся о своей внешности и с большей вероятностью знают, что повреждение солнцем вызывает морщины и обесцвечивание. Семьдесят шесть процентов женщин знают, что здоровый загар не существует, по сравнению с 56 процентами мужчин. Они также используют солнцезащитный крем чаще, чем мужчины. «Женщины также более склонны использовать средства по уходу за кожей, которые уже содержат SPF, тогда как парни используют их не так часто», — говорит Пьер.

С другой стороны, для мужчин более культурно приемлемо иметь морщины, поэтому они, возможно, не так стремятся к профилактике с помощью защиты от солнца. По словам Пьера, мужчины также с большей вероятностью перенесут это чувство несокрушимости из подросткового возраста во взрослую жизнь, поэтому они с меньшей вероятностью будут пользоваться солнцезащитными средствами и повторно применять их при необходимости.

Итак, в этом случае мужественность может буквально отравить вашу собственную продолжительность жизни. «Даже несмотря на то, что они взрослые и им следует знать лучше, некоторые мужчины все равно выходят на улицу без защиты от солнца или без повторного применения, как они должны», — говорит Пьер.

Как выглядит рак кожи?

Пьер рекомендует каждые три месяца проверять свою кожу на предмет появления новых родинок или родинок, которые изменились по размеру, цвету или форме. Вы также должны следить за неспровоцированным кровотечением, покраснением, незаживающими ранами или чем-то необычным на вашей коже. Несимметричные родинки с неровными границами, неодинаковые цвета или размеры больше, чем ластик карандаша, должны вызывать особую озабоченность.

Если вы не можете вспомнить, что искать, вам может помочь тест на рак кожи ABCDE:

• A означает асимметрию, то есть родинка не является однородной и не симметричной по форме.
• B обозначает границы или родинки, которые не имеют определенных границ или имеют неправильную форму.
• C означает, как вы уже догадались, цвет. Раковые родинки обычно бывают более чем одного цвета.
• D означает диаметр, то есть родинки размером более 6 мм в поперечнике.
• E обозначает эволюцию или изменение родинки с течением времени.

Диагностика рака кожи

Дерматологи обучены искать подозрительные родинки, которые могут оказаться раком кожи. Вот почему вам следует посетить дерматолога, начиная с раннего взросления, для простой проверки кожи.

В зависимости от ряда факторов ваш врач определит, как часто вам нужно проходить обследование. Если у вас есть семейная история рака кожи или меланомы, история солнечных ожогов или у вас есть работа на улице, вам, возможно, придется чаще посещать дерматолога, обычно от шести до 12 месяцев.Если у вас есть несколько родинок, родинок странного вида или у вас в прошлом был рак кожи, врач может захотеть видеть вас чаще.

Если вы не хотите идти к врачу только для того, чтобы осмотреть свою кожу, вам повезло. Поскольку диагностика рака кожи настолько наглядна, дерматологи могут легко наблюдать за вызывающими беспокойство новообразованиями на коже с помощью видеомедицины.

Как оставаться в безопасности на солнце

По возможности избегайте пребывания на солнце между 10 часами утра.м. и 15:00. каждый день, потому что это время, когда яркость солнца наиболее высока. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов рекомендует следующие советы, как оставаться в безопасности на солнце:

• Нанесите защиту от солнца широкого спектра UVA / UVB за 15 минут до выхода на улицу на солнце.
• Если вы теряете волосы, нанесите солнцезащитный крем на макушку или наденьте шляпу.
• Повторно наносите каждые 2-3 часа, в зависимости от того, насколько бледная ваша кожа и как часто вы обжигаетесь.
• Если вы собираетесь находиться в воде или много потеть, убедитесь, что вы носите водонепроницаемые солнцезащитные очки.
• Накройте широкополыми шляпами и одеждой SPF.
• Выберите солнцезащитный крем, содержащий цинк или титан для наилучшей защиты.

Когда дело доходит до рака кожи, бдительность — это более чем полдела. Заболевание часто можно предотвратить. И при раннем обнаружении даже самые смертельные формы в значительной степени поддаются лечению.

Ой! Пожалуйста, попробуйте еще раз.

Спасибо за подписку!

Эволюция и фенотипический отбор раковых стволовых клеток

Abstract

Клетки разных органов в разном возрасте обладают внутренним набором кинетики, который определяет их поведение.Трансформация в раковые клетки наследует эту кинетику, которая определяет начальную динамику прогрессирования популяции клеток и опухоли. В зависимости от генетической мутации и эпигенетических изменений кинетика раковых клеток может измениться, и благоприятные изменения, повышающие клеточную приспособленность, проявятся и ускорят прогрессирование опухоли. Мы намеревались исследовать возникающую внутриопухолевую гетерогенность и определить эволюционные траектории комбинации клеточно-внутренней кинетики, которая приводит к агрессивному росту опухоли.Мы разрабатываем модель клеточного автомата, которая отслеживает временную эволюцию злокачественной субпопуляции так называемых раковых стволовых клеток (РСК), поскольку эти клетки исключительно способны инициировать и поддерживать опухоли. Мы изучаем особенности ортогональных клеток, включая миграцию клеток для облегчения инвазии, спонтанную гибель клеток из-за генетического дрейфа после накопления необратимых вредных мутаций, симметричное деление раковых стволовых клеток, которое увеличивает пул раковых стволовых клеток, а также длину теломер и эрозию в качестве митотического счетчика для унаследованный потенциал пролиферации не стволовых раковых клеток.Наше исследование предполагает, что потенциал пролиферации клеток является сильнейшим модулятором роста опухоли. Раннее увеличение потенциала пролиферации дает более крупные популяции не стволовых раковых клеток (CC), которые конкурируют с CSC и, таким образом, ингибируют деление CSC, в то время как снижение потенциала пролиферации ослабляет такое ингибирование и способствует частому делению CSC. Субпопуляция раковых стволовых клеток сама по себе становится весьма неоднородной, что диктует динамику уровня популяции, которая варьируется от длительного покоя до агрессивного прогрессирования.Наше исследование предполагает, что клональное разнообразие, зафиксированное в образцах биопсии одной опухоли, составляет лишь небольшую долю от общего числа фенотипов.

Сведения об авторе

Мы представляем in silico вычислительную модель роста и эволюции опухоли в соответствии с гипотезой раковых стволовых клеток. Унаследованные признаки клеток могут быть изменены генетически или эпигенетически, и признаки, которые придают клетке повышенную приспособленность, будут отбираться на уровне популяции.Фенотипическая эволюция приводит к появлению агрессивных опухолей с большой неоднородностью, что наводит на мысль о том, что популяция раковых стволовых клеток сама по себе очень неоднородна. Внутри агрессивных опухолей могут быть выделены раковые стволовые клетки с низким канцерогенным потенциалом. Моделирование нашей модели предполагает, что клетки, собранные при биопсии стержневой иглы, представляют менее 10% фенотипической гетерогенности всей популяции опухоли. В зависимости от клеток, захваченных в образце, опухоли с ксенотрансплантатом могут демонстрировать агрессивный рост или длительный период покоя — динамика, которая может указывать на противоположные подходы к лечению той же опухоли, когда ее переводят в процесс принятия клинических решений.

Образец цитирования: Poleszczuk J, Hahnfeldt P, Enderling H (2015) Эволюция и фенотипический отбор раковых стволовых клеток. PLoS Comput Biol 11 (3): e1004025. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004025

Редактор: Андрей Ржецкий, Чикагский университет, США

Поступила: 1 июля 2014 г .; Одобрена: 4 ноября 2014 г .; Опубликован: 5 марта 2015 г.

Авторские права: © 2015 Poleszczuk et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в пределах документ и вспомогательные информационные файлы к нему.

Финансирование: Этот проект был поддержан Фондом польской науки (JP) и Национальным институтом рака под номером U54CA149233 (Линн Хлатки) (PH, HE).Авторы несут исключительную ответственность за содержание и не обязательно отражают официальную точку зрения Национального института рака или Национальных институтов здравоохранения. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Человеческие органы и ткани состоят из клеток, которые эволюционировали для поддержания функциональности и целостности.Клетки разных органов и возрастов имеют разные характеристики, такие как скорость миграции, время оборота, потенциал пролиферации и продолжительность жизни до старения. В то время как штаммы диплоидных клеток плода в культуре демонстрируют большое количество делений перед остановкой митоза и дегенерацией культуры (50 ± 10 удвоений популяции, называемые «пределом Хейфлика» [1–3]), гематопоэтические клетки-предшественники могут претерпевать около 20-30 делений [4 ], а предшественники крипт толстой кишки завершают только четыре-шесть делений, прежде чем смываются наверху крипты [3].Репопуляция ткани обеспечивается стволовыми клетками ткани, которые находятся на вершине клеточной иерархии [5,6]. В физиологических условиях стволовые клетки преимущественно немитотичны, чтобы предотвратить злокачественную трансформацию [7], и вступают в митотический цикл только тогда, когда требуется репопуляция ткани [8-10]. Потомство стволовой клетки с усилением транзита может претерпевать множественные деления с образованием популяции клеток, которые дифференцируются в тканеспецифические клетки с определенной функцией и продолжительностью жизни. Эффективность тканевых стволовых клеток и транзитно-усиливающих клеток зависит от типа ткани и возраста.Трансформация может происходить в любое время во всех тканевых компартментах, но способность трансформированных клеток инициировать и поддерживать патологический рост опухоли требует определенных кинетических свойств, включая продолжительность жизни, потенциал миграции, самообновление и способность к дифференцировке. Эти черты сравнимы с физиологическими стволовыми клетками, а раковые клетки с такими свойствами были названы раковыми стволовыми клетками, что вызывает долгую и активную дискуссию о клетке происхождения опухоли [5,11,12]. Рак кишечника может быть инициирован трансформированной стволовой клеткой [13], но трансформированная клетка-предшественник с приобретенными стволовыми чертами более вероятна при миелоидных злокачественных новообразованиях и глиобластоме, управляемой NF1 и PDGF [14,15].Однако набор кинетики исходной раковой стволовой клетки изначально близок к кинетике нетрансформированной клетки. Кинетика будет унаследована дочерними клетками, давая динамику популяции опухоли от микроскопического покоя до агрессивного роста опухоли [16]. Вполне возможно, что изменение кинетики клеток в разных позициях тканевой иерархии и в разном возрасте приводит к возникновению многих комбинаций признаков, неблагоприятных для прогрессирования [17]. Комбинации низших признаков раковых клеток могут, по крайней мере частично, объяснить увеличивающееся количество патологических, но не прогрессирующих поражений [18,19].Приспособленность к особенностям, мутации и эволюция могут расширить наше понимание того, почему опухоли могут быть более распространенными в определенных органах в определенном возрастном диапазоне [20].

Независимо от кинетики во время трансформации клетки подвержены мутациям, что делает возможной эволюцию и отбор по более агрессивным признакам. Например, во время митоза дочерние клетки наследуют теломеры, некодирующие репликативные защитные концы ДНК [21]. Теломеры укорачиваются во время митоза [22], что позволяет количественно визуализировать оставшийся потенциал клеточной пролиферации [22,23].Аномально повышенная или пониженная активность теломеразы [24] в раковых стволовых клетках удлиняет или укорачивает теломерную ДНК, которая определяет количество клеточных делений для потомства не стволовых раковых клеток [25,26].

Результаты

Сначала мы сравниваем рост опухоли без (контроль) и с признаками мутаций. Затем мы проводим подробный анализ фенотипов, которые возникли в самой маленькой, средней и самой большой опухоли за смоделированные временные рамки. Используя фенотипическую структуру самой большой опухоли, мы исследуем популяционную гетерогенность, которая представлена ​​при биопсии иглы.

Спонтанные ненаправленные мутации способствуют росту опухоли

Мы инициализируем моделирование роста опухоли с помощью одного CSC с начальной вероятностью признаков симметричного деления p _s = 0,05, пролиферационной способностью ρ = 10, потенциалом миграции μ = 15 и вероятностью спонтанной смерти α = 0,01, что, как было показано ранее, моделируют быстрый рост опухоли [16,27]. Мотивация и изменение обсуждаемых параметров α, μ, ρ _max и p _s и их влияние на прогрессирование опухоли подробно обсуждались в других источниках [16,27,28].Мы допускаем мутацию во время симметричного деления CSC с вероятностью 50% (p _mut = 0,5). Мы моделируем рост опухоли в течение t = 730 дней, т.е. 2 года, без (контроля) и с эволюцией признака. При α = 0,01 и p _s = 0,05 вероятна стохастическая гибель начального CSC до симметричного деления и, таким образом, регресс всей популяции опухоли ожидается и наблюдается примерно в 20% симуляций (n = 23). Моделирование успешного роста опухоли (n = 77) выявляет широко распространенные размеры опухолей после t = 730 дней с мутацией (стандартное отклонение s.d.> 60% от среднего) по сравнению с немутантным контролем (s.d. <20% от среднего). Начальная кинетика роста (t <200 дней) сопоставима между обеими группами, что определяется выбранным вектором начальных признаков. Ранний рост опухоли следует за самометастатическим прогрессированием, как описано ранее [27,29]. Благоприятное влияние характерных мутаций на рост опухоли можно увидеть в значительно более крутом росте после того, как отбор формирует популяцию (рис. 1А). Опухоли, подверженные мутациям, содержат в среднем приблизительно на 220% больше клеток с почти 17-кратным увеличением РСК по сравнению с контрольными опухолями после t = 730 дней.Однако самая быстрорастущая развивающаяся опухоль более чем в 6 раз больше и содержит в 170 раз больше РСК, чем самая большая не развивающаяся контрольная опухоль (рис. 1B). Обогащение CSC приводит к более компактному и равномерному разрастанию опухоли по сравнению с самометастатическим прогрессированием. Однако эволюция также может замедлить прогрессирование опухоли. Ранние мутации, которые приводят к неблагоприятной кинетике ОСК, замедляют рост опухоли. В наименее благоприятном случае самая маленькая опухоль составляет лишь треть размера самой маленькой не развивающейся контрольной опухоли и менее четверти контрольных раковых стволовых клеток (рис.1).

Рис. 1. A) Кривые роста опухоли, количество и фракция раковых стволовых клеток (CSC) как функция времени для опухолей без эволюции (контроль, зеленая сплошная кривая) и с вероятностью эволюции 50% (p _mut = 0,5, красная пунктирная кривая).

B) Моментальные снимки моделирования самой маленькой, средней и самой большой опухоли в контрольной и развившейся опухоли при t = 730 дней. s: количество раковых стволовых клеток; n: общее количество раковых клеток. C) Временная эволюция 28 фенотипов самой маленькой развившейся опухоли и подробные сведения о 10 наиболее распространенных фенотипах. D) Временная эволюция 1000 наиболее распространенных фенотипов в t = 730 дней в эволюционировавшей опухоли среднего размера и подробные характеристики 10 наиболее распространенных фенотипов. E) Временная эволюция 1000 наиболее распространенных фенотипов в момент времени t = 730 дней в самой крупной развитой опухоли и подробные сведения о 10 наиболее распространенных фенотипах.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004025.g001

Потенциал пролиферации определяет эволюцию раковых стволовых клеток и рост опухоли

Теперь мы исследуем векторы признаков CSC, которые доминируют в самой маленькой, средней и самой большой эволюционировавшей опухоли, чтобы определить благоприятные и неблагоприятные эволюционные траектории.На рис. 1C-E показана временная эволюция наиболее распространенных векторов признаков и значений параметров для 10 доминирующих векторов в конце моделирования (t = 730). Только 28 фенотипов развились в самой маленькой опухоли через 730 дней. Такой небольшой пул доступных фенотипов указывает на то, что ранние неблагоприятные мутации блокировали способность опухоли развивать широкий спектр фенотипов. Напротив, самая большая опухоль развила более 11 000 различных фенотипов. 10 наиболее распространенных фенотипов показывают, что самое большое эволюционное изменение проявилось в снижении способности к пролиферации ρ _max .Действительно, наиболее распространенные фенотипы в самой маленькой опухоли имеют повышенное значение способности к пролиферации, что предполагает конкуренцию между CSC и CC и длительные периоды покоя на уровне популяции, как описано ранее [16,30]. Важная роль потенциала пролиферации CC в опухоли дополнительно подчеркивается в подробном анализе эволюции индивидуальных признаков и результирующих чисел CSC (рис. 2A). Раннее снижение потенциала пролиферации ρ _max позволяет увеличить пролиферацию раковых стволовых клеток и последующие мутации признаков.Увеличение вероятности симметричного деления p _s и уменьшение гибели клеток α, а также более позднее увеличение миграции клеток следуют за начальным уменьшением ρ _max . Раннее увеличение потенциала пролиферации ρ _max ингибирует увеличение пула раковых стволовых клеток и снижает дальнейшую эволюцию признаков (рис. 2B). Корреляционный анализ также подтверждает ключевую роль потенциала пролиферации CC в определении общего размера опухоли. Вероятность симметричного деления p _s и миграция клеток μ положительно коррелируют с размером опухоли.Слабая, но значимая положительная корреляция также наблюдается со спонтанной гибелью клеток α (рис. 2C). Это подтверждает предыдущие теоретические наблюдения о том, что повышенная гибель клеток противодействует ограничению раковых стволовых клеток [16,31] и способствует расширению самометастатической опухоли [27].

Рис. 2. A) Эволюция признаков раковых стволовых клеток в самой большой (сплошная синяя кривая), средней (красная пунктирная линия) и самой маленькой опухоли (зеленая пунктирная линия).

p _s : вероятность симметричного деления; ρ _max : потенциал распространения; μ: скорость миграции, α: вероятность спонтанной гибели клеток. B) Подсчет раковых стволовых клеток с течением времени в самой большой (сплошная синяя кривая), средней (красная пунктирная линия) и самой маленькой опухоли (зеленая пунктирная линия). C) Корреляция размера опухоли с каждым средним параметром признака. *** p <0,001; * р <0,05.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004025.g002

Пространственная фенотипическая гетерогенность и значение для биопсии опухоли

Эволюционная фенотипическая неоднородность приводит к непредсказуемому пространственно-временному распределению клеток с различной агрессивностью.В то время как в некоторых областях опухоли может преобладать наследственный фенотип, недавно появившиеся клоны могут быть пространственно ограничены небольшими карманами, хотя и имеют большую приспособленность. Однако сходные фенотипы могут также развиваться по независимым эволюционным траекториям в разных пространственных местоположениях по всей опухоли. В ядре опухоли содержатся клетки с фенотипами, близкими к исходному вектору признака. Недавно появившиеся клоны с возрастающей агрессивностью располагаются на периферии опухоли, где они доминируют в разрастании по кругу (рис.3). По всей опухоли вероятность симметричного деления CSC, а также скорость миграции имеют монотонно возрастающее среднее значение и следуют колоколообразному распределению в t = 730 дней. Распределение потенциала пролиферации и гибели клеток смещено влево и приближается к нулю (рис. 3).

Рис. 3. Распределение параметров в самой большой развившейся опухоли при t = 730 дней.

Графики под диагональю показывают преобладание пары параметров в опухоли, а также эволюционную траекторию этой пары параметров (+ отмечает начальное состояние).На графиках над диагональю показано цветовое морфологическое распределение пар параметров в конечной опухоли. Цвета как на соответствующих графиках под диагональю.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004025.g003

Мы моделируем биопсию in silico на крупнейшей развившейся опухоли, чтобы исследовать фенотипическое разнообразие в образце биопсии. Игла для биопсии калибра 26 с диаметром 0,46 мм моделируется для проникновения в опухоль от границы до центра масс.Все клетки (~ 100 000) на траектории иглы собираются за один сбор, а их фенотипические признаки усредняются. Биопсии собирают под разными углами с интервалами 5 градусов, получая 72 образца. Среднее значение для различных фенотипических признаков может варьироваться на порядки в зависимости от угла биопсии (рис. 4A), что свидетельствует о пространственно локализованной эволюции и разнообразном фенотипическом разбросе. В то время как доля захваченных фенотипов (отношение уникальных фенотипов в образце к общему количеству уникальных фенотипов во всей опухоли) варьируется на один порядок величины, доля раковых стволовых клеток в собранных образцах (отношение количества CSC к общее количество клеток в собранном образце) варьируется на два порядка в пределах от 0.От 7% до 10% (рис. 4B). Множественные равноудаленные биопсии в квадранте опухоли под углом 90 градусов увеличивают среднюю долю захваченных фенотипов с 9% для одной биопсии до 25% для 4 или более биопсий (рис. 4C). Отдельные собранные образцы биопсии можно разделить на несколько субпопуляций (10 субпопуляций с примерно 10 000 клеток в каждой в наших условиях) и повторно переселить для получения динамики роста образца. Фенотипическое разнообразие, специфичное для биопсии, дает популяции опухолей с сильно различающейся динамикой роста от быстрого и стойкого роста (для биопсии, взятой при 135 °) до начального распада и длительного покоя (240 °; рис.4D).

Рис. 4. A) Распределение средних значений параметров и стандартных отклонений в биоптатах, взятых с 5-градусными интервалами вокруг опухоли.

Тепловая карта с цветовой кодировкой, чтобы еще больше подчеркнуть различия. p _s : вероятность симметричного деления; ρ _max : потенциал распространения; μ: скорость миграции, α: вероятность спонтанной гибели клеток. B) Фракция захваченных фенотипов (отношение уникальных фенотипов в образце к общему количеству уникальных фенотипов во всей опухоли) и фракция раковых стволовых клеток (отношение количества CSC к общему количеству клеток в собранном образце) в образцы биопсии, взятые с интервалом в 5 градусов вокруг опухоли. C) Средняя фракция фенотипов, захваченных множественными равноудаленными биопсиями в квадранте опухоли под углом 90 градусов. D) Различная динамика роста опухоли повторно засеянных субпопуляций из образцов биопсии (10 субпопуляций, ~ 10 000 клеток в каждой), взятых при 135 ° (оранжевый) и 240 ° (зеленый).

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004025.g004

Обсуждение

Становится все более очевидным, что опухоли представляют собой гетерогенные популяции клеток с разными характеристиками и судьбами.Внутреннее различие в потенциале инициации и размножения опухоли привело к классификации раковых стволовых клеток (CSC) и не стволовых раковых клеток (CC) в большинстве гематологических и солидных опухолей [12,32–34]. Трансформированные клетки, которые приводят к исходным РСК, наследуют кинетические свойства своей соматической клетки происхождения, которые могут значительно различаться в разном возрасте и между органами. Различная клеточная кинетика приводит к разной общей динамике популяции опухолей, варьирующейся от покоя популяции до агрессивного роста и инвазии [17].Агентные модели хорошо подходят для моделирования динамики отдельных клеток и оценки зависимости прогрессирования опухоли от кинетики отдельных клеток. Мы определили набор ортогональных клеточных кинетик, которые включают скорость миграции клеток, потенциал пролиферации, спонтанную гибель клеток и симметричное деление раковых стволовых клеток. Было показано, что в опухоли, управляемой раковыми стволовыми клетками, потенциал пролиферации и спонтанная гибель клеток немонотонно модулируют общую прогрессию опухоли [16,30,31], в то время как повышенная миграция клеток и симметричное деление CSC всегда приводят к ускоренному росту опухоли [27, 35].Сложное взаимодействие этих участвующих динамик, однако, требует более элегантного исследования того, какие комбинации одновременно развивающейся кинетики дают наиболее агрессивные клоны опухоли. В то время как эволюция параметров приводит к преимущественно быстрорастущим опухолям, ранние неблагоприятные события мутации могут в конечном итоге подтолкнуть динамику опухоли к замедленному росту опухоли или длительному бездействию. Наше исследование предполагает, что потенциал пролиферации клеток является сильнейшим модулятором роста опухоли. Раннее увеличение потенциала пролиферации приводит к увеличению популяции CC, которые конкурируют с CSC и, таким образом, ингибируют деление CSC [16,30].Напротив, снижение потенциала пролиферации снижает внутриопухолевую конкуренцию и делает возможным ускоренное расширение пула CSC и дальнейшую эволюцию. Интересно, что короткие теломеры, указывающие на короткоживущие раковые клетки с ограниченной способностью к пролиферации, действительно наблюдались в популяции злокачественных опухолей [26,36], что еще раз подтверждает, что ограничение количества потомства CC способствует расширению родительских CSC и росту опухоли. Фенотипы, которые в конечном итоге доминируют в опухоли, развиваются относительно поздно, указывая на то, что выбранные начальные значения параметров были неоптимальными для прогрессирования опухоли, несмотря на предыдущие наблюдения относительно быстрого роста [17].Успешно развивающиеся опухоли демонстрируют гетерогенное распределение фенотипов с разными субклонами, доминирующими в локальной экспансии. Это подтверждает клинические наблюдения внутриопухолевой гетерогенности и разветвленной эволюции с пространственно различными генетическими профилями [37]. Пространственная неоднородность клеточных признаков также приводит к большому разбросу фракции РСК в образцах биопсии, предлагая еще один угол в продолжающейся дискуссии о доле онкогенных субпопуляций в опухолях [38–41].Более того, наша работа предполагает, что так называемая субпопуляция раковых стволовых клеток сама по себе неоднородна. В то время как некоторые CSC инициируют немедленный рост, другие CSC образуют микроскопические опухоли, которые могут оставаться в спящем состоянии в течение длительных периодов времени. В самом деле, множество отдельных линий злокачественных раковых клеток, происходящих от человека, можно тщательно разделить на субклоны, которые образуют быстрорастущие опухоли или стабильное заболевание в течение многих месяцев, прежде чем начнется быстрый рост [42–44].

Модель, представленная здесь, представляет собой сложный, но простой подход для измерения непрерывной внутриопухолевой эволюции CSC.Для удобства вычислений мы ограничили наше исследование двумерной моделью. Предыдущий анализ аналогичной модели взаимодействия клеток показал, что двумерные клеточные автоматы качественно имитируют трехмерную динамику роста опухоли [45]. Представленные результаты предполагали частоту мутаций 50%; другие скорости мутаций дают качественно аналогичные результаты в другом временном масштабе, при этом меньшая частота мутаций приводит к более медленному росту опухолей (S1, рис.). Чтобы сначала понять траектории внутриопухолевой эволюции, мы ограничили исследование стволовыми и не стволовыми раковыми клетками и проигнорировали факторы окружающей среды опухоли, которые будут оказывать давление внешнего отбора на популяцию опухоли и соответственно значения параметров формы [46,47].Дальнейшие разработки этой модели могут включать в себя локальные взаимодействия опухоли с окружающей средой или глобально-информированные модуляции иммунной системы хозяина. Для дальнейшего увеличения сложности можно рассмотреть двунаправленную пластичность фенотипов посредством дифференцировки CSC и де-дифференцировки CC [48-51], что будет способствовать повышению биологической реалистичности динамики эволюции опухолей.

Методы

Мы разрабатываем теоретические основы для исследования прогрессирования опухоли в ответ на эволюцию раковых стволовых клеток.Мы исследуем особенности ортогональных клеток, включая миграцию клеток для облегчения инвазии [52], спонтанную гибель клеток из-за генетического дрейфа после накопления необратимых вредных мутаций [53,54], симметричное деление раковых стволовых клеток, которое увеличивает пул раковых стволовых клеток [55,56] ], а также длина и эрозия теломер в качестве митотического счетчика унаследованного потенциала пролиферации не стволовых раковых клеток [22,57]. Мы используем агентную модель для моделирования динамики отдельных клеток и наблюдения межклеточных взаимодействий и формирования опухолей на уровне популяции [16,27].Модель реализована как асинхронный клеточный автомат, в котором клеточные события управляются стохастически. Клетка, будь то раковая стволовая клетка (CSC) или не стволовая раковая клетка (CC), занимает одну точку сетки (10 мкм) ² на двумерной квадратной решетке. Каждый CSC характеризуется своим специфическим вектором признаков [p _s, ρ _max , μ, α], обозначающим вероятность симметричного деления, способность к пролиферации, потенциал миграции и вероятность спонтанной смерти, соответственно.Согласно гипотезе раковых стволовых клеток, РСК обладают неограниченным потенциалом пролиферации и, таким образом, их пролиферативная способность ρ _max не исчерпывается. При каждом делении CSC создают либо другой CSC с вероятностью p _s (симметричное деление), либо CC с вероятностью 1-p _s (асимметричное деление). CCs, которые являются прямым потомком CSC, наследуют начальную способность к пролиферации ρ, которая снижается с каждым клеточным делением (Fig. 5A). При ρ = 0 КК умирают и удаляются из моделирования.При каждой попытке пролиферации клетки могут подвергаться спонтанной гибели с вероятностью α, а затем удаляться из системы. Обе субпопуляции опухолей снабжены потенциалом миграции μ, представляющим количество потенциальных смещений клеток в соседние участки решетки в день. Мы предполагаем, что клеткам необходимо прилегающее пространство для миграции и пролиферации, и клетки, которые полностью окружены другими клетками (восемь на двумерной решетке), становятся неподвижными (Рис. 5B). В ненасыщенной среде клетки беспорядочно размножаются и мигрируют в свободное соседнее пространство.Чтобы избежать артефактов, вызванных границами вычислительной области, мы вводим динамически растущую область [58].

Рис. 5. A) Схема клеточной иерархии и потери потенциала пролиферации в популяции не стволовых раковых клеток.

B) Схематическое изображение конкуренции за пространство в регулярной решетке. C) Схема эволюции признака в зависимости от деления. Только во время симметричных делений CSC признаки подвержены эволюции. D) Схема процедуры моделирования и оценки клеточного цикла.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004025.g005

На основе гипотезы бессмертия цепи [59] и неслучайной когрегации цепи ДНК [60] мы моделируем события мутаций в злокачественной субпопуляции РСК. во время симметричного деления (рис. 5С). Мы игнорируем мутацию признаков в CC, поскольку они будут потеряны из общей популяции [61]. Признаки незначительно мутированы, что обеспечивает непрерывную эволюцию и большое фенотипическое разнообразие, гарантируя, что пул фенотипов не ограничен рядом комбинаций признаков, из которых случайным образом выбирается фенотип [35,62,63].Мы предполагаем, что единичная мутация затрагивает не более одного признака и вызывает стохастическое положительное или отрицательное изменение единицы значения параметра признака, то есть p _s ± 0,01, ρ _max ± 1, μ ± 1 или α ± 0,001. Признак, подлежащий мутации, выбирается случайным образом из дискретного равномерного распределения. Модифицированный вектор признаков наследуется обоими CSC, а затем распространяется в их соответствующие популяции CC. Если признак становится отрицательным, клетка считается нежизнеспособной и удаляется из моделирования.Рис. 5D суммирует процесс моделирования для представленной модели.

Время моделирования увеличивается на дискретные временные интервалы Δt = 1/24 дня (т.е. 1 час), то есть 24 шага моделирования равны одному дню. На каждом временном шаге моделирования ячейки рассматриваются в случайном порядке, и поведение каждой ячейки обновляется. Размножение, миграция и смерть клеток являются случайными событиями с соответствующими вероятностями, масштабируемыми по времени моделирования. Клеточная пролиферация и миграция являются взаимоисключающими во времени событиями, и смерть клетки происходит только тогда, когда клетка активно пытается пролиферировать.Мы предполагаем, что клетки пролиферируют в среднем один раз в день (вероятность пролиферации p _d = 1 × Δt), мигрируют с вероятностью (1-p _d ) p _m и погибают с вероятностью p _d α. Пусть p _m = μ × Δt, где параметр μ обозначает подвижность раковых клеток. В связи со стохастическим характером модели мы выполняем не менее 100 независимых симуляций для каждого обсуждаемого случая и сообщаем средние значения и стандартные отклонения.

Дополнительная информация

S1 Рис.Сравнение общего количества клеток, количества стволовых клеток и фракции стволовых клеток с течением времени для опухолей с различной вероятностью мутации p

_mut .

B) Эволюция признаков раковых стволовых клеток в самой большой (сплошная синяя кривая), средней (красная пунктирная линия) и самой маленькой опухоли (зеленая пунктирная линия) развивалась с вероятностью мутации p _mut = 0,1 (10% ). p _s : вероятность симметричного деления; ρ _max : потенциал распространения; μ: скорость миграции, α: вероятность спонтанной гибели клеток.C) Подсчет раковых стволовых клеток с течением времени в самой большой (сплошная синяя кривая), средней (красная пунктирная) и самой маленькой опухоли (зеленая пунктирная линия) развивалась с вероятностью мутации p _mut = 0,1. C) Корреляция размера опухоли с каждым средним параметром признака для опухолей, возникших с вероятностью мутации p _mut = 0,1. *** p <0,001; * р <0,05.

https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004025.s001

(TIF)

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить Линн Хлатки за плодотворные обсуждения и гостеприимство, оказанное JP во время его визитов в Центр системной биологии рака.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: JP HE. Проведенные эксперименты: JP. Проанализированы данные: HE JP. Написал статью: JP PH HE.

Ссылки

1. 1. Hayflick L, Moorhead PS (1961) Серийное культивирование штаммов диплоидных клеток человека. Экспериментальные исследования клеток 25: 585–621. pmid: 138
2. 2. Hayflick L (1965) Ограниченное время жизни штаммов диплоидных клеток человека in vitro. Экспериментальные исследования клеток 37: 614–636.pmid: 14315085
3. 3. Potten CS, Booth C, Hargreaves D (2003) Тонкий кишечник как модель для оценки мишеней для лекарственных препаратов стволовых клеток взрослых тканей. Клеточная пролиферация 36: 115–129. pmid: 12814429
4. 4. Бернар С., Белэр Дж., Макки М.К. (2003) Колебания при циклической нейтропении: новые доказательства, основанные на математическом моделировании. Журнал теоретической биологии 223: 283–298. pmid: 12850449
5. 5. Reya T, Morrison SJ, Clarke MF, Weissman IL (2001) Стволовые клетки, рак и раковые стволовые клетки.Природа 414: 105–111. pmid: 11689955
6. 6. Beck B, Blanpain C (2013) Раскрытие потенциала раковых стволовых клеток. Обзоры природы Рак 13: 727–738. pmid: 24060864
7. 7. White AC, Khuu JK, Dang CY, Hu J, Tran KV и др. (2014) Покой стволовых клеток действует как опухолевый супрессор в плоских опухолях. Природа клеточной биологии 16: 99–107. pmid: 24335650
8. 8. Абу-Халил Р., Брак А.С. (2010) Мышечные стволовые клетки и обратимое покой: роль прорастания.Клеточный цикл 9: 2575–2580. pmid: 20581433
9. 9. Glauche I, Moore K, Thielecke L, Horn K, Loeffler M и др. (2009) Пролиферация и покой стволовых клеток — две стороны одной монеты. PLoS Comput Biol 5: e1000447. pmid: 19629161
10. 10. Cheung TH, Rando TA (2013) Молекулярная регуляция покоя стволовых клеток. Nat Rev Mol Cell Biol 14: 329–340. pmid: 23698583
11. 11. Bjerkvig R, Tysnes BB, Aboody KS, Najbauer J, Terzis AJA (2005) Мнение: Происхождение раковой стволовой клетки: текущие споры и новые идеи.Обзоры природы Рак 5: 899–904. pmid: 16327766
12. 12. Visvader JE (2011) Клетки происхождения при раке. Природа 469: 314–322. pmid: 21248838
13. 13. Баркер Н., Риджуэй Р.А., ван Эс Дж. Х., ван де Ветеринг М., Бегтель Х. и др. (2008) Стволовые клетки крипт как исходные клетки рака кишечника. Природа 457: 608–611. pmid: 1₀₄
14. 14. Haeno H, Levine RL, Gilliland DG, Michor F (2009) Происхождение миелоидных злокачественных новообразований из клеток-предшественников. Слушания Национальной академии наук 106: 16616–16621.pmid: 19805346
15. 15. Амбарцумян Д., Ченг И-К, Хаэно Х, Холланд ЕС, Мичор Ф (2011) Вероятная клетка происхождения глиобластом, управляемых NF1 и PDGF. PLoS ONE 6: e24454. pmid: 21931722
16. 16. Эндерлинг Х., Андерсон А.Р., капеллан М.Дж., Бехешти А., Хлатки Л. и др. (2009) Парадоксальные зависимости состояния покоя и прогрессирования опухоли от базовой клеточной кинетики. Исследования рака 69: 8814–8821 pmid: 19887613
17. 17. Enderling H (2013) Раковые стволовые клетки и состояние покоя опухоли.Adv Exp Med Biol 734: 55–71. pmid: 23143975
18. 18. Black WC, Welch HG (1993) Достижения в диагностической визуализации и переоценки распространенности заболеваний и преимуществ терапии. Медицинский журнал Новой Англии 328: 1237–1243. pmid: 8464435
19. 19. Welch HG, Black WC (2010) Гипердиагностика рака. Журнал JNCI Национального института рака 102: 605–613. pmid: 20413742
20. 20. Франк С.А. (2007) Динамика рака. Принстон и Оксфорд: Издательство Принстонского университета.395 с.
21. 21. Blackburn EH, Gall JG (1978) Тандемно повторяющаяся последовательность на концах генов внехромосомной рибосомной РНК в Tetrahymena. J Mol Biol 120: 33–53. pmid: 642006
22. 22. Оловников А.М. (1973) Теория маржинотомии: неполное копирование края матрицы при ферментативном синтезе полинуклеотидов и биологическое значение явления. Журнал теоретической биологии 41: 181–190. pmid: 4754905
23. 23. Harley CB, Futcher AB, Greider CW (1990) Теломеры укорачиваются при старении фибробластов человека.Nature 345: 458–460. pmid: 2342578
24. 24. Greider CW, Blackburn EH (1985) Идентификация специфической активности концевой трансферазы теломер в экстрактах Tetrahymena. Ячейка 43: 405–413. pmid: 3
25. 6
26. 25. Allsopp RC (2003) Теломераза необходима для замедления укорачивания теломер и увеличения продолжительности репликативной жизни HSC во время серийной трансплантации. Кровь 102: 517–520. pmid: 12663456
27. 26. Shay JW, Wright WE (2010) Теломеры и теломераза в нормальных и раковых стволовых клетках.Письма FEBS 584: 3819–3825. pmid: 20493857
28. 27. Enderling H, Hlatky L, Hahnfeldt P (2009) Правила миграции: опухоли — это конгломераты самометастазов. Br J Cancer 100: 1917–1925. pmid: 19455139
29. 28. Enderling H, Hlatky L, Hahnfeldt P (2010) Морфологическая эволюция опухоли: направленная миграция, а также усиление и потеря самометастатического фенотипа. Биол Директ 5: 23. Pmid: 20406441
30. 29. Нортон Л. (2005) Концептуальные и практические последствия геометрии тканей груди: к более эффективной и менее токсичной терапии.Онколог 10: 370–381. pmid: 15967831
31. 30. Morton CI, Hlatky L, Hahnfeldt P, Enderling H (2011) Кинетика не стволовых раковых клеток модулирует прогрессирование солидной опухоли. Теоретическая биология и медицинское моделирование 8: 48. pmid: 22208390
32. 31. Hillen T, Enderling H, Hahnfeldt P (2013) Парадокс роста опухоли и опосредованный иммунной системой отбор раковых стволовых клеток. Bull Math Biol 75: 161–184. pmid: 23196354
33. 32. Furth J, Kahn MC, Breedis C (1937) Передача лейкемии мышей с помощью одной клетки.Американский журнал рака 31: 276–288.
34. 33. Аль-Хадж М., Вича М.С., Бенито-Эрнандес А., Моррисон С.Дж., Кларк М.Ф. (2003) Проспективная идентификация онкогенных клеток рака молочной железы. Proc Natl Acad Sci USA 100: 3983–3988. pmid: 12629218
35. 34. Сингх С.К., Кларк И.Д., Терасаки М., Бонн В.Е., Хокинс С. и др. (2003) Идентификация раковых стволовых клеток в опухолях головного мозга человека. Исследования рака 63: 5821–5828. pmid: 14522905
36. 35. Сотторива А., Верхофф Дж. Дж. К., Боровски Т., МакВини С.К., Наумов Л. и др.(2010) Модель опухоли стволовыми раковыми клетками выявляет инвазивную морфологию и повышенную фенотипическую неоднородность. Исследования рака 70: ​​46–56. pmid: 20048071
37. 36. Shay JW, Wright WE (2011) Роль теломер и теломеразы в раке. Семинары по биологии рака 21: 349–353. pmid: 22015685
38. 37. Герлингер М., Роуэн А.Дж., Хорсвелл С., Ларкин Дж., Эндесфельдер Д. и др. (2012) Внутриопухолевая неоднородность и разветвленная эволюция, выявленная с помощью мультирегионального секвенирования. N Engl J Med 366: 883–892.pmid: 22397650
39. 38. Кинтана Э., Шеклтон М., Сабель М.С., Фуллен Д.Р., Джонсон TM и др. (2008) Эффективное образование опухоли отдельными клетками меланомы человека. Природа 456: 593–598. pmid: 119
40. 39. Келли П.Н., Дакич А., Адамс Дж. М., Натт С.Л., Штрассер А. (2007) Рост опухоли не обязательно должен быть обусловлен редкими раковыми стволовыми клетками. Наука 317: 337–337. pmid: 17641192
41. 40. Эндерлинг Х. (2013) Кинетика стволовых клеток рака, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer, Нью-Йорк.С. 193–195.
42. 41. Enderling H, Hlatky L, Hahnfeldt P (2013) Раковые стволовые клетки: небольшая субпопуляция рака, которая переопределяет глобальные особенности рака. Передний Oncol 3: 76. pmid: 23596563
43. 42. Альмог Н., Акслен Л.А., Хенке В., Флорес Л., Хлатки Л. и др. (2006) Длительный период покоя липосаркомы человека связан с нарушением ангиогенеза опухоли. Журнал FASEB 20: 947–949. pmid: 16638967
44. 43. Фолькман М.Дж., Наумов Г.Н., Бендер Э., Зураковский Д., Канг С.Ю. и др.(2006) Модель покоя опухоли человека: ангиогенный переход от неангиогенного фенотипа. Журнал JNCI Национального института рака 98: 316–325.
45. 44. Абдоллахи А., Альмог Н., Фолкман М.Дж., Ма Л., Райчоудхури Р. и др. (2009) Транскрипционный переход спящих опухолей на быстрорастущий ангиогенный фенотип. Исследования рака 69: 836–844. pmid: 19176381
46. 45. Poleszczuk J, Hahnfeldt P, Enderling H (2014) Двухфазная модуляция динамики солидной опухоли, управляемой раковыми стволовыми клетками, в ответ на реактивированное репликативное старение.Cell Prolif 47: 267–276. pmid: 24666838
47. 46. Scott JG, Hjelmeland AB, Chinnaiyan P, Anderson ARA, Basanta D (2014) Переменные микросреды должны влиять на внутренние фенотипические параметры раковых стволовых клеток, чтобы влиять на онкогенность. PLoS Comput Biol 10: e1003433. pmid: 24453958
48. 47. Цай Ф. К., Ван М. К., Ло Дж-Ф, Чжоу С. М., Лин И-Л (2012) Пространственно-временная динамика биологической границы раздела между раком и микросредой: фрактальная модель аномальной диффузии с пластичностью микросреды.Теоретическая биология и медицинское моделирование 9: 36. pmid: 22889191
49. 48. Тан Д.Г. (2012) Понимание гетерогенности и пластичности раковых стволовых клеток. Cell Res 22: 457–472. pmid: 22357481
50. 49. Марьянович Н.Д., Вайнберг Р.А., Чаффер К.Л. (2013) Пластичность и гетерогенность клеток при раке. Клиническая химия 59: 168–179. pmid: 23220226
51. 50. Prokharau PA, Vermolen FJ, García-Aznar JM (2012) Математическая модель дифференцировки клеток как эволюционного и регулируемого процесса.Вычислительные методы Biomech Biomed Engin.
52. 51. Leder K, Holland EC, Michor F (2010) Терапевтические последствия пластичности фенотипа раковых стволовых клеток. PLoS ONE 5: e14366. pmid: 21179426
53. 52. Ямагути Х., Вайкофф Дж., Кондилис Дж. (2005) Миграция клеток в опухолях. Текущее мнение в клеточной биологии.
54. 53. Muller HJ (1932) Некоторые генетические аспекты пола. Am Nat 66: 118–138.
55. 54. Rouzine IM, Brunet É, Wilke CO (2008) Подход бегущей волны к бесполой эволюции: храповик Мюллера и скорость адаптации.Теоретическая популяционная биология 73: 24–46. pmid: 18023832
56. 55. Боман Б.М., Вича М.С., Филдс Дж.З., Ранквист О.А. (2007) Симметричное деление раковых стволовых клеток — ключевой механизм роста опухоли, на который следует обратить внимание в будущих терапевтических подходах. Clin Pharmacol Ther 81: 893–898. pmid: 17460605
57. 56. Ашкенази Р., Джентри С.Н., Джексон Т.Л. (2008) Пути к онкогенезу — моделирование приобретения мутаций в стволовых клетках и их потомстве. Неоплазия 10: 1170–1182. pmid: 18953426
58. 57.Harley CB (1991) Утрата теломер: митотические часы или генетическая бомба замедленного действия? Исследование мутаций / ДНК-анализ 256: 271–282. pmid: 1722017
59. 58. Enderling H (2014) Высокопроизводительная модель клеточного автомата роста опухоли с динамически растущими доменами. Прикладная математика 05: 144–152.
60. 59. Кэрнс Дж. (1975) Выбор мутаций и естественная история рака. Природа 255: 197–200. pmid: 1143315
61. 60. Танненбаум Э., Шерли Дж. Л., Шахнович Э. И. (2005) Эволюционная динамика взрослых стволовых клеток: сравнение механизмов случайной и бессмертной сегрегации.Phys Rev E 71: 041914. pmid: 158
62. 61. Спроуффске К., Афина Актипис С., Радич Дж. П., Кэрролл М., Недельку А. М. и др. (2012) Эволюционное объяснение присутствия раковых не стволовых клеток в новообразованиях. Evol Appl 6: 92–101. pmid: 23397439
63. 62. Андерсон ARA (2005) Гибридная математическая модель инвазии солидных опухолей: важность клеточной адгезии. Математическая медицина и биология 22: 163–186. pmid: 15781426
64. 63. Андерсон ARA, Уивер AM, Каммингс PT, Quaranta V (2006) Морфология опухоли и фенотипическая эволюция, управляемая селективным давлением со стороны микросреды.Ячейка 127: 905–915. pmid: 17129778

Лечение рака груди во время беременности

Если у вас диагностирован рак груди во время беременности, варианты лечения будут более сложными, потому что вы захотите получить лучшее лечение от рака, а также защитить ребенка. Тип и время лечения необходимо будет тщательно спланировать и согласовать между вашей бригадой по лечению рака и вашим акушером.

Цель лечения беременной женщины с раком груди такая же, как и при лечении небеременной женщины: вылечить рак, когда это возможно, или контролировать его и предотвратить его распространение, если его невозможно вылечить.Но дополнительная забота о защите растущего плода может усложнить лечение.

Безопасно ли лечение рака груди во время беременности?

Если вы беременны и больны раком груди, вам, возможно, придется сделать трудный выбор, поэтому убедитесь, что вы знаете все возможные варианты, и получите помощь специалиста. Беременные женщины могут безопасно лечиться от рака груди, хотя на типы лечения и время лечения может повлиять беременность. Если вы беременны и у вас диагностирован рак груди, ваши рекомендации по лечению будут зависеть от:

• Размер опухоли
• Где находится опухоль
• Если рак распространился, и если да, то как далеко
• Как долго вы беременны?
• Общее состояние вашего здоровья
• Ваши личные предпочтения

Как правило, делать операцию по поводу рака груди во время беременности безопасно.Химиотерапия кажется безопасной для ребенка, если проводится во втором или третьем триместре беременности, но небезопасна в первом триместре. Другие методы лечения рака груди, такие как гормональная терапия, таргетная терапия и лучевая терапия, с большей вероятностью причинят вред ребенку и обычно не назначаются во время беременности.

Выбор лечения может усложниться, если существует конфликт между наиболее известным лечением для матери и благополучием ребенка. Например, если у женщины обнаружен рак груди на ранних сроках беременности и ей срочно требуется химиотерапия, ей могут посоветовать подумать о прерывании беременности.Консультант или психолог также должны быть частью вашей медицинской бригады, чтобы оказать вам эмоциональную поддержку, которая может вам понадобиться.

Некоторые более ранние исследования показали, что прерывание беременности для лечения рака не улучшает прогноз (прогноз) женщины. Несмотря на то, что в этих исследованиях были недостатки, прерывание беременности больше не рекомендуется в повседневной практике при обнаружении рака груди. Тем не менее, этот вариант можно обсудить при рассмотрении всех доступных вариантов лечения, особенно для агрессивных видов рака, которые могут нуждаться в немедленном лечении, таких как воспалительный рак молочной железы.

Операция при раке груди при беременности

Операция по удалению рака груди и близлежащих лимфатических узлов является основной частью лечения любой женщины с ранним раком груди и, как правило, безопасна во время беременности.

Варианты хирургии рака груди могут включать:

Мастэктомия чаще применяется у беременных с раком груди, потому что большинству женщин с ДКБ впоследствии требуется лучевая терапия. Если облучение вводится во время беременности, оно может повлиять на ребенка, поэтому его нельзя вводить до родов.Но слишком долгая отсрочка облучения может увеличить шанс рецидива рака.

Если рак обнаружен в третьем триместре, BCS может быть вариантом, потому что лучевая терапия может быть небольшой или вообще отсутствовать, особенно если химиотерапия планируется после операции. Облучение обычно проводится после завершения химиотерапевтического лечения. Но если рак обнаружен на ранних сроках беременности, это может означать более длительную отсрочку начала облучения. Для женщин в этой ситуации мастэктомия, вероятно, будет лучшим вариантом, чем BCS с последующей лучевой терапией.

Проверка лимфатических узлов на наличие рака

Помимо удаления опухоли в груди, необходимо удалить один или несколько лимфатических узлов в подмышечной впадине (подмышечные лимфатические узлы) для проверки распространения рака. Один из способов сделать это — диссекция подмышечных лимфатических узлов (ALND). Это удаляет многие лимфатические узлы под мышкой. Другая процедура, называемая биопсией сторожевого лимфатического узла (SLNB), может быть вариантом в зависимости от того, как далеко вы беременны, и от стадии рака.В этой процедуре используются слегка радиоактивные индикаторы и синий краситель для определения узлов, которые, скорее всего, содержат раковые клетки. SLNB позволяет врачу удалить меньше узлов. Но есть опасения по поводу воздействия красителя SLNB на ребенка. Из-за этих опасений некоторые эксперты рекомендуют использовать SLNB только на более поздних сроках беременности и не использовать синий краситель во время процедуры.

Безопасна ли анестезия во время беременности?

Операция по поводу рака груди, как правило, не несет большого риска для ребенка.Но бывают периоды беременности, когда анестезия (препараты, которые заставляют вас уснуть во время операции) может быть более рискованной для ребенка.

Ваш хирург и анестезиолог, а также акушер из группы повышенного риска должны будут работать вместе, чтобы выбрать лучшее время во время беременности для проведения операции. Если операция проводится на более поздних сроках беременности, ваш акушер может присутствовать на случай, если во время операции у ребенка возникнут какие-либо проблемы. Вместе ваши врачи решат, какие обезболивающие и методы обезболивания наиболее безопасны как для вас, так и для ребенка.

Лечение после операций

В зависимости от стадии рака вам может потребоваться дополнительное лечение, такое как химиотерапия, лучевая терапия, гормональная терапия и / или таргетная терапия после операции, чтобы снизить риск рецидива рака. Это называется адъювантным лечением . В некоторых случаях это лечение можно отложить до родов.

Химиотерапия

Химиотерапия (химиотерапия) может использоваться после операции (в качестве адъювантного лечения) на некоторых более ранних стадиях рака груди.Он также может использоваться сам по себе при более поздних стадиях рака.

Химиотерапия не назначается в течение первых 3 месяцев (первого триместра) беременности. Поскольку в это время происходит большая часть развития ребенка, безопасность химиотерапии в первом триместре не изучалась. Риск выкидыша (потери ребенка) в это время также самый высокий.

В течение многих лет считалось, что любая химиотерапия может нанести вред нерожденному ребенку, независимо от того, когда она будет сделана. Но исследования показали, что некоторые химиопрепараты (такие как доксорубицин, циклофосфамид и таксаны), применяемые во втором и третьем триместрах (с 4 по 9 месяцы беременности), не повышают риск врожденных дефектов, мертворождений или проблем со здоровьем в ближайшее время. после родов, хотя они могут увеличить риск преждевременных родов.Исследователи до сих пор не знают, будут ли у этих детей какие-либо долгосрочные последствия.

Если у вас рак груди на ранней стадии, и вам нужна химиотерапия после операции (адъювантная химиотерапия), ее обычно откладывают, по крайней мере, до вашего второго триместра. Если рак обнаружен у вас уже в третьем триместре, химиотерапию можно отложить до родов. В некоторых случаях роды могут быть вызваны (вызваны) на несколько недель раньше срока. Эти же планы лечения можно использовать и для женщин с более поздними стадиями рака.

Как правило, химиотерапия не рекомендуется после 35 недель беременности или в течение 3 недель после родов, поскольку она может снизить количество клеток крови у матери. Это может вызвать кровотечение и увеличить вероятность заражения во время родов. Отказ от химиотерапии в течение последних нескольких недель перед родами позволяет нормальным показателям крови матери перед родами.

Процедуры, которые обычно откладываются до доставки

Некоторые методы лечения рака груди могут нанести вред ребенку и небезопасны во время беременности.Если это лечение необходимо, оно обычно назначается после рождения ребенка.

Лучевая терапия: Лучевая терапия груди часто используется после операции по сохранению груди (лампэктомии), чтобы снизить риск рецидива рака. Используемые для этого высокие дозы радиации могут нанести вред ребенку в любое время во время беременности. Это может вызвать выкидыш, врожденные дефекты, замедление роста плода или более высокий риск рака у детей. Из-за этого врачи не применяют лучевую терапию во время беременности.

Некоторым женщинам, у которых рак обнаружен на более поздних сроках беременности, можно сделать лампэктомию во время беременности, а затем подождать, пока ребенок не родится, чтобы пройти лучевую терапию. Но этот подход к лечению недостаточно изучен. Слишком долгое ожидание начала облучения может увеличить шанс рецидива рака.

Гормональная терапия: Гормональная терапия часто используется как лечение после операции или как лечение распространенного рака молочной железы у женщин с гормональным рецептором (эстрогеном или прогестероном) раком молочной железы.Препараты для гормональной терапии, применяемые при раке груди, включают тамоксифен, анастрозол, летрозол и экземестан.

Гормональную терапию нельзя проводить во время беременности, потому что это может повлиять на ребенка. Его следует отложить до тех пор, пока женщина не родила.

Таргетная терапия: Препараты, нацеленные на HER2, такие как трастузумаб (Герцептин), пертузумаб (Перьета), адотрастузумаб эмтанзин (Кадсила) и лапатиниб (Tykerb), являются важной частью лечения HER2-положительного рака молочной железы.У небеременных женщин трастузумаб используется как часть лечения после операции, пертузумаб можно использовать с трастузумабом перед операцией, и все эти препараты могут быть полезны при лечении запущенного рака. Но, основываясь на исследованиях женщин, которые лечились во время беременности, ни один из этих препаратов не считается безопасным для ребенка, если принимать его во время беременности.

Эверолимус (Афинитор) и палбоциклиб (Ибранс) также являются таргетными препаратами, которые можно использовать с гормональной терапией для лечения распространенного рака груди.Опять же, эти препараты считаются небезопасными для использования во время беременности.

Могу ли я кормить грудью во время лечения рака?

Большинство врачей рекомендуют женщинам, которые только что родили и собираются лечиться от рака груди, прекратить (или не начинать) грудное вскармливание.

Если планируется операция на груди, прекращение грудного вскармливания поможет уменьшить приток крови к груди и уменьшить ее. Это может помочь в операции. Это также помогает снизить риск инфицирования груди и помогает избежать скопления грудного молока в местах проведения биопсии или хирургического вмешательства.

Многие препараты для химиотерапии, гормонов и таргетной терапии могут попадать в грудное молоко и передаваться ребенку. Грудное вскармливание не рекомендуется, если вы получаете химиотерапию, гормональную терапию или таргетную терапию.

Если у вас есть вопросы, например, когда можно было бы безопасно начать грудное вскармливание, поговорите со своим лечащим врачом. Если вы планируете начать грудное вскармливание после того, как прекратили какое-то время, планируйте это заранее. При необходимости специалисты по грудному вскармливанию (лактации) могут оказать вам дополнительную помощь.

Как беременность влияет на выживаемость при раке груди?

Беременность может затруднить поиск, диагностику и лечение рака груди.Большинство исследований обнаружили, что результаты среди беременных и небеременных женщин с раком груди примерно одинаковы для рака, обнаруженного на одной и той же стадии, но не все исследования согласны с этим.

Некоторые врачи считают, что прерывание беременности может помочь замедлить течение более поздних стадий рака груди, и могут рекомендовать это некоторым женщинам с распространенным раком груди. В этой области сложно проводить исследования, и хороших объективных исследований не существует. Прекращение беременности упрощает лечение, но пока нет доказательств того, что прерывание беременности улучшает общую выживаемость женщины или исход рака.

Исследования не показали, что отсрочки лечения, которые иногда необходимы во время беременности, также влияют на исход рака груди. Но и это оказалось сложной областью для изучения. Наконец, нет сообщений о том, что рак груди сам по себе может нанести вред ребенку.

Четыре типа звезд, которые не будут существовать миллиарды или даже триллионы лет | Наука

Ранняя вселенная была наполнена странными и загадочными объектами.Вскоре после Большого взрыва большие облака вещества, возможно, непосредственно образовали черные дыры, не объединившись сначала в звезды, как мы видим сегодня. Псевдогалактики освещали море нейтрального водорода, чтобы сделать Вселенную прозрачной, высвобождая фотоны там, где раньше не было ничего, кроме тьмы. А короткоживущие звезды, состоящие только из водорода и гелия, могли вспыхивать и исчезать, как искры в ночи.

Спустя более 13 миллиардов лет материя Вселенной распалась на множество типов звезд разного размера, яркости и продолжительности жизни.Но звезды сегодняшнего космоса — не единственные типы звезд, которые когда-либо будут существовать. В далеком будущем, через многие миллиарды или даже триллионы лет, странные объекты могут возникнуть, поскольку продвинутые стадии наших нынешних звезд превратятся в совершенно новые небесные объекты. Некоторые из этих объектов могут даже служить предвестниками тепловой смерти Вселенной, после которой невозможно узнать.

Вот четыре звезды, которые могут когда-нибудь существовать — если Вселенная просуществует достаточно долго, чтобы их родить.

Синий карлик Изображение солнца, полученное с помощью тепловизора для экстремального ультрафиолета на борту STEREO-A, который собирает изображения в нескольких длинах волн света, невидимых для человеческого глаза, окрашенных в синий цвет. (NASA / STEREO)

Красные карлики, также называемые М-карликами, считаются наиболее распространенным типом звезд во Вселенной. Они маленькие — иногда не больше газовых гигантов — и имеют низкую массу и температуру (для звезды).Самые маленькие имеют массу примерно в 80 раз больше Юпитера, в то время как Солнце, звезда главной последовательности G-типа, примерно в 1000 раз больше массы Юпитера.

Однако у этих относительно маленьких и холодных звезд есть кое-что еще. Астрономы считают, что красные карлики могут существовать в течение триллионов лет, медленно превращая водород в гелий, что означает, что некоторые красные карлики существуют почти весь возраст Вселенной. Согласно статье 2005 года, звезда с массой в десять процентов массы Солнца может жить почти шесть триллионов лет, в то время как самые маленькие звезды, такие как TRAPPIST-1, могут жить вдвое дольше.Вселенной всего около 13,8 миллиарда лет, поэтому продолжительность жизни красных карликов не превышает одного процента.

Напротив, у Солнца есть только пять миллиардов лет или около того, прежде чем оно сожжет все свое водородное топливо и начнет превращать гелий в углерод. Это изменение вызовет следующую фазу эволюции Солнца, сначала оно расширится до красного гиганта, а затем охладится и сожмется в белый карлик — звездный труп, богатый электронами, который мы видим по всей галактике.

Через триллионы лет красные карлики также начнут тушить последние остатки своих запасов водорода. Холодные звездочки на какое-то время станут необычайно горячими, излучая синий цвет. Красный карлик на поздней стадии, по прогнозам, не будет расширяться наружу, как Солнце, он разрушится внутрь. В конце концов, когда фаза голубого карлика закончится, все, что останется, — это оболочка звезды в виде маленького белого карлика.

Черный карлик Художественная концепция темно-коричневого карлика, напоминающего черных карликов, которые, как было предсказано, возникнут в будущем.(NASA / JPL-Caltech)

Но даже белые карлики не вечны. Когда белый карлик исчерпывает собственный запас углерода, кислорода и свободных электронов, он медленно выгорает, превращаясь в черного карлика. Эти теоретически построенные объекты, состоящие из электронно-вырожденной материи, производят мало собственного света, если вообще производят его — настоящая смерть звезды.

Это будущее — судьба звезд, подобных солнцу, хотя звезде требуются миллиарды лет, чтобы даже начать процесс превращения в черный карлик.Ближе к концу жизни Солнца как звезды главной последовательности (что составляет около 10 миллиардов лет, а возраст Солнца сейчас составляет 4,6 миллиарда лет), оно расширится наружу в виде красного гиганта, возможно, до орбиты Венеры. . Он будет оставаться таким еще миллиард лет, прежде чем превратиться в белого карлика. По оценкам НАСА, Солнце останется белым карликом около 10 миллиардов лет. Однако по другим оценкам звезды могут оставаться в этой фазе 10 ¹⁵ , или квадриллион, лет. В любом случае, время, необходимое для достижения этой стадии, больше, чем текущий возраст Вселенной, поэтому ни один из этих экзотических объектов не существует — пока.

В конце жизни черного карлика бывшая звезда испытает распад протона и в конечном итоге испарится в экзотическую форму водорода. Два белых карлика, обнаруженных в 2012 году, имеют возраст немногим более 11 миллиардов лет, что означает, что они могут быть на пути к трансформации черных карликов. Однако любое количество вещей может замедлить этот процесс, поэтому нам просто нужно будет следить за ними в течение следующих нескольких миллиардов лет, чтобы увидеть, как они будут развиваться.

Frozen Star Художественная концепция магнетара или нейтронной звезды с сильным магнитным полем, которая немного похожа на застывшую звезду.(Центр космических полетов имени Годдарда НАСА)

Когда-нибудь, когда во Вселенной начнут исчерпываться материалы для цикла, когда большинство легких элементов сплавлено в более тяжелые, могут появиться звезды, которые горят только до температуры точки замерзания воды. Так называемые «замороженные звезды» будут вспениваться при температуре всего 273 градуса Кельвина (около 0 градусов Цельсия), заполнены различными тяжелыми элементами из-за нехватки водорода и гелия в космосе.

Согласно исследователям Фреда Адамса и Грегори Лафлина, создавших концепцию таких объектов, замороженные звезды не будут формироваться триллионы за триллионами лет.Некоторые из этих звезд могут образоваться в результате столкновений субзвездных объектов, называемых коричневыми карликами, которые больше планет, но слишком малы, чтобы воспламениться в звезды. Замороженные звезды, несмотря на их низкие температуры, теоретически могли бы иметь достаточную массу, чтобы выдержать ограниченный ядерный синтез, но не достаточную, чтобы сиять большей частью своего собственного света. Их атмосфера может быть загрязнена ледяными облаками, а слабое ядро ​​излучает небольшое количество энергии. Если бы они сформировались так, как предполагалось, они бы больше походили на коричневых карликов, чем на настоящие звезды.

В этом далеком будущем самые большие звезды вокруг будут всего в 30 раз массой Солнца, по сравнению с известными сегодня звездами, масса которых более чем в 300 раз превышает массу Солнца. Предполагается, что в это время звезды в среднем будут намного меньше — в 40 раз больше массы Юпитера, при этом водород почти не превращается в гелий под поверхностью. Согласно Адамсу и Лафлину, в этом холодном и далеком будущем, после того как Вселенная вообще перестанет образовывать звезды, оставшиеся крупные объекты будут в основном белыми карликами, коричневыми карликами, нейтронными звездами и черными дырами.

Железная звезда Художественная концепция расплавленного небесного тела, возможно, напоминающего то, как железные звезды будут выглядеть через триллионы лет. (Юлия Бычева / Alamy Stock Photo)

Если Вселенная постоянно расширяется наружу, как это происходит в настоящее время, а не в конечном итоге схлопывается внутрь — а ученые не уверены, что это произойдет, — тогда она в конечном итоге испытает своего рода «тепло». смерть », когда сами атомы начинают распадаться.Ближе к концу этого времени могут образоваться поразительно необычные объекты. Одной из самых необычных могла стать железная звезда.

Поскольку звезды в космосе непрерывно соединяют легкие элементы в более тяжелые, в конечном итоге появится необычайное количество изотопов железа — стабильный и долговечный элемент. Экзотическое квантовое туннелирование пробьет железо на субатомном уровне. Этот процесс, в конечном итоге, приведет к появлению железных звезд — гигантских объектов массой звезд, но сделанных почти полностью из железа.Однако такой объект возможен только в том случае, если протон не распадается, что является еще одним вопросом, на который люди не живут достаточно долго, чтобы ответить.

Никто не знает, как долго продлится Вселенная, и наш вид почти наверняка не будет свидетелем последних дней Вселенной. Но если бы мы могли жить и наблюдать за небом еще триллионы лет, мы, несомненно, стали бы свидетелями некоторых замечательных изменений.