Állandó fekvés izompazarlás nélkül Miért viseli a hibernációt, olyan fontos a kutatás szempontjából
Sok medve hibernálódik. Elképesztő, hogy utólag mennyire fittek. A testi folyamataikat az emberek jövőbeni terápiáiban kell felhasználni.
2020. február 6. - 7:09, Kerstin Viering
Berlin Ez a barna hajú beteg valószínűleg verejtékgyöngyöket rakna minden háziorvos homlokára. Mert alig lehet elképzelni egy egészségtelen életmódot. Nemcsak, hogy a srác hatalmas túlsúlyt evett ősszel. Nem, minden sporttevékenységet abbahagyott, és hónapokig lusta bőrön feküdt.
Tökéletes és karcsú a hibernálástól
Szív- és érrendszeri problémák, izom- és csontvesztés, cukorbetegség, fájó foltok - a fenyegető betegségek listája hosszú. De semmi ilyesmi nem történik. Néhány hét múlva a beteg újra felkel, kissé nyújtózkodik és problémamentesen visszatér a pályára. Jelentősen karcsúbb és csúcsformában. Ugyanúgy, mint előtte a barna medvék generációi, amikor felébredtek a hibernálásból.
"Orvosi szempontból a medvék hibernálása nagyon érdekes kutatási téma" - mondja Thomas Ruf, aki a bécsi Állatorvostudományi Egyetemen foglalkozik a szezonális szünet titkaival. A bozontos ragadozók azonban nem hajlandók olyan könnyen felfedni a siker receptjét. Nagyon összetett folyamatok zajlanak le a testedben, amelyek megvédenek a súlygyarapodás és a lustaság negatív következményeitől. A kutatók csak fokozatosan fedezik fel az egész működését.
Időjárás A globális felmelegedés nem következmény nélküli a télre
Michael Gotthardt, a berlini Max Delbrück Molekuláris Orvostudományi Központ (MDC) és Douaa Mugahid a bostoni Harvard Orvostudományi Kar vezetésével egy csapat érdekli, hogy a medvék hogyan károsítják izmaikat a télen. Ez az embereknél szóba sem jöhet.
Aki töltött már néhány hetet kórházban, vagy gipszet kellett viselnie, tudja, hogy az izmok gyorsan elveszítik tömegüket és térfogatukat. Három hónapos ágynyugalom után ereje fele elveszhet. Ezt csak fárasztó rehabilitációs tréningekkel lehet megfordítani.
A grizzly medve génjeinek nyomán
"Az izompazarlás valódi probléma az emberekben" - mondja Douaa Mugahid. "És még mindig nem vagyunk képesek megakadályozni ezt." Ő és kollégái szeretnék megtanulni a grizzly medvéktől, hogyan kell jobban csinálni.
Tanulmányozta a négylábú észak-amerikaiak izomsejtjeinek tevékenységét az év különböző időszakaiban. "Meg akartuk állapítani, hogy mely gének és fehérjék szabályozódnak vagy záródnak le a hibernálás alatt és kívül" - mondja Michael Gotthardt.
E vizsgálatok során a kutatók olyan fehérjékre bukkantak, amelyek erősen befolyásolják az aminosav-anyagcserét. Biztosítják, hogy az izomsejtek nagyobb mennyiségben tartalmaznak bizonyos nem esszenciális aminosavakat a hibernálás során. Valójában ezek az anyagok a izolált izomsejteket a laboratóriumban is megnövelhetik. Azonban pusztán por vagy tabletta formájában történő bevitele nem elegendő.
Klinikai vizsgálatokban az ilyen készítmények nem tudták megakadályozni az izomvesztést idős vagy ágyas betegeknél. "Nyilván fontos, hogy az izom maga állítsa elő ezeket az aminosavakat" - mondja Michael Gotthardt. - Ellenkező esetben előfordulhat, hogy nem jutnak el oda, ahol szükség van rájuk.
Lassú szívverés és fogyás
alvó. Minél délebbre él egy medve, annál ritkábban hibernál. Ez összefügg az élelmiszerellátással is. Néhány állat Észak-Skandináviában egy barlangba vagy odúba vonul vissza akár hét hónapig.
Tartalékok. Ha hibernált állapotba kerülnek, a barnamedvék nemcsak táplálék és víz nélkül élnek, hanem ürüléket vagy vizeletet is alig bocsátanak ki. Hónapokig csak a zsírtartalékaikkal táplálkoznak. A hímek legalább 20 százalékkal fogynak.
Spórolj energiát. Azon nőstényekben, akik télen hozzák világra kölykeiket, a súlycsökkenés akár 40 százalék is lehet. Az energiatakarékosság érdekében az alvó állatok szíve percenként 75 helyett csak tízet ver, és közben 20 másodpercig teljesen leáll.
Olyan hatóanyagot keresünk, amely kifejezetten stimulálja ezen izmok termelését az izmokban. Ennek megtalálásához azonban először ismernie kell az aminosavak pontos termelési útvonalát. Tehát a kutatók legközelebb azt vizsgálták, hogy mely gének szabályozása más és más a grizliekben, az ágyban fekvő emberekben és az egerekben. A csapat jelenleg néhány közülük a lehetséges jelölt az izompazarló kezelésre.
Ide tartoznak azok a gének, amelyek részt vesznek a glükózban és az aminosavak anyagcseréjében, de olyan gének is, amelyek a belső órához kapcsolódnak. A csapat most egerekkel szeretné kipróbálni, mi történik, ha ezeket a géneket kikapcsolják. "Természetesen csak akkor alkalmasak a terápia kiindulópontjaként, ha nincsenek vagy csak néhány mellékhatásuk van" - mondja Michael Gotthardt.
Trombociták és inzulin
De úgy tűnik, hogy a medvéknek más mellékhatásai is vannak, ha tétlenül fekszenek ellenőrzés alatt. Ily módon megakadályozhatja az áruló vérrögök képződését az ereiben, bármilyen gyógyszer vagy kompressziós harisnya nélkül. Ehhez megváltoztatják vérlemezkeik tulajdonságait, amelyek télen közel sem ragadnak, mint az év más időszakaiban. Ennek eredményeként már nem tudják olyan gyorsan lezárni a sebeket, de nem is tudnak trombózni.
Berlini Állatkert Nagy megjelenés a panda ikrek számára
A siker másik receptje az inzulin hormonhoz kapcsolódik, amely a hasnyálmirigyben termelődik és szabályozza a vércukorszintet. A túlsúlyos emberek azt kockáztatják, hogy egy bizonyos ponton sejtjeik már nem lesznek olyan érzékenyek az inzulinra, mint általában. Az ilyen ellenállás a civilizáció széles körű betegségéhez vezethet. A 2-es típusú cukorbetegségben szenvedők egész sor egészségügyi problémát tapasztalhatnak a tartósan magas vércukorszint miatt.
Egy trükk, amelyet az orvosok utánozni akarnak
A medvék viszont úgy tűnik, találtak egy remek módot ennek megkerülésére. Mielőtt visszavonulnak a hibernált állapotba, tömegesen gyarapodnak. De a cukorbetegség kockázatának kitett emberektől eltérően kevesebb szabad zsírsav kering a vérében. Sejtjei érzékenyebbek az inzulinra.
Télen ellenálló képességük is kialakul, de mégsem válnak cukorbetegekké. Mivel jövő nyáron egyszerűen újra növelik sejtjeik érzékenységét. Az orvosok is szeretnék utánozni ezt a trükköt. De eddig senki sem tudja pontosan, hogyan működik. Ugyanez vonatkozik a csontritkulás medve receptjeire vagy a károsodott veseműködés következményeire.
Utazás a Marsra - a hibernálás lehet a megoldás
Az űrszakembereket is érdeklik a medvék. "Az ESA, az Európai Űrügynökség, a medvéket ígéretes modellállatoknak tekinti, amelyek felhasználhatók a hibernálás és annak esetleges emberre való átterjedésének kutatására" - mondja Thomas Ruf. Az emberi résztvevők akkor élhetik meg a legjobban a Marsig tartó hosszú utat, ha útközben egyfajta hibernálásba is kerülhetnek. Az azonban nem világos, hogyan lehet ezt a gyakorlatban megtenni.
A bécsi kutató mindenesetre nem tartja jó ötletnek a test fagypont közeli lehűlését, ahogyan a sündisznók és más kis téli talpfák teszik. Ez nagyon veszélyes, és szívmegálláshoz vezethet. "Ahogy a medvékből is látható, ez nem feltétlenül szükséges" - mondja Thomas Ruf.
Mivel a nagy ragadozók ugyanolyan nagy mértékben fékezik anyagcseréjüket, mint más téli alvók. De testhőmérsékletüket több mint 30 fokon tartják. Még sok időbe telik, mire az űrhajósoknak eszébe jut, hogy ezt modellként használják.