Minciuna permanentă fără pierderea mușchilor De ce hibernarea urșilor este atât de importantă pentru cercetare
Mulți urși hibernează. Este uimitor cât de potriviți sunt după aceea. Descoperirile despre procesele lor corporale vor fi utilizate pentru terapii viitoare la oameni.
6 februarie 2020 - 07:09, Kerstin Viering
Berlin Acest pacient cu părul brun ar pune probabil mărgele de sudoare pe fruntea oricărui medic de familie. Pentru că cu greu îți poți imagina un stil de viață nesănătos. Nu numai că tipul a mâncat o supraponderalitate masivă în toamnă. Nu, a oprit, de asemenea, toate activitățile sportive și s-a întins pe pielea leneșă luni întregi.
Se potrivesc perfect și sunt subțiri de hibernare
Probleme cardiovasculare, pierderi musculare și osoase, diabet, pete dureroase - lista bolilor amenințătoare este lungă. Dar nu se întâmplă așa ceva. După câteva săptămâni, pacientul se va ridica din nou, se va întinde puțin și se va întoarce pe cale fără probleme. În mod semnificativ mai subțire și în formă superioară. Așa cum au făcut generații de urși bruni înaintea lui când s-au trezit din hibernare.
„Din punct de vedere medical, hibernarea urșilor este un subiect de cercetare foarte interesant”, spune Thomas Ruf, care la Universitatea de Medicină Veterinară din Viena, se ocupă de secretele pauzei sezoniere. Cu toate acestea, prădătorii shaggy nu sunt gata să-și dezvăluie rețeta succesului atât de ușor. În corpul tău au loc procese foarte complexe care te protejează de consecințele negative ale creșterii în greutate și ale lenei. Cercetătorii descoperă doar treptat cum funcționează totul.
Vremea Încălzirea globală nu este lipsită de consecințe pentru iarnă
O echipă condusă de Michael Gotthardt de la Centrul Max Delbrück pentru Medicină Moleculară (MDC) din Berlin și Douaa Mugahid de la Harvard Medical School din Boston sunt interesați, de exemplu, de modul în care urșii își duc mușchii în timpul iernii fără a le deteriora. Nu ar fi exclus pentru oameni.
Oricine a fost vreodată în spital de câteva săptămâni sau a trebuit să poarte o distribuție știe că mușchii își pierd rapid masa și volumul. După trei luni de odihnă la pat, jumătate din puterea ta poate fi pierdută. Acest lucru poate fi inversat numai printr-un antrenament dificil de reabilitare.
Pe urmele genelor ursului grizzly
„Pierderea de mușchi este o adevărată problemă la oameni", spune Douaa Mugahid. „Și încă nu suntem prea buni în prevenirea acesteia." Ea și colegii ei vor să învețe de la urșii grizzly cum să facă mai bine.
Ați studiat activitățile celulelor musculare ale nord-americanilor cu patru picioare în diferite perioade ale anului. „Am vrut să determinăm ce gene și proteine sunt reglate în sus sau oprite în timpul și în afara hibernării”, spune Michael Gotthardt.
În timpul acestor studii, cercetătorii au întâlnit proteine care au o influență puternică asupra metabolismului aminoacizilor. Acestea se asigură că celulele musculare conțin cantități mai mari de anumiți aminoacizi neesențiali în timpul hibernării. De fapt, aceste substanțe pot face ca celulele musculare izolate să crească în laborator. Cu toate acestea, simpla luare a acestora sub formă de pulbere sau tablete nu este suficientă.
În studiile clinice, astfel de preparate nu au putut preveni risipa musculară la pacienții vârstnici sau la pat. „Evident, este important ca mușchiul să producă acești aminoacizi în sine”, spune Michael Gotthardt. "Altfel, este posibil să nu ajungă în locurile în care sunt necesare."
Bătăi lente ale inimii și pierderea în greutate
vagon de dormit. Cu cât un urs trăiește mai la sud, cu atât hibernează mai rar. Acest lucru este legat și de aprovizionarea cu alimente. Unele animale din nordul Scandinaviei se retrag într-o peșteră sau vizuină timp de până la șapte luni.
Rezerve. Când intră în hibernare, urșii căprui nu numai că nu au hrană și apă, dar și cu greu varsă fecale sau urină. De luni de zile se hrănesc doar cu rezervele lor de grăsime. Bărbații slăbesc cu cel puțin 20%.
Economisi energie. La femelele care își dau naștere puii în timpul iernii, pierderea în greutate poate fi de până la 40%. Pentru a economisi energie, inima animalelor care dorm doar bate zece în loc de 75 de ori pe minut și între ele se oprește complet timp de până la 20 de secunde.
Căutăm un ingredient activ care să stimuleze în mod specific producția acestor substanțe importante în mușchi. Pentru a o găsi, totuși, trebuie mai întâi să cunoașteți rutele exacte de producție ale aminoacizilor. Așadar, cercetătorii au analizat în continuare ce gene sunt reglementate diferit la grizzlies, la oameni la pat și la șoareci. Echipa îi are acum pe unii dintre ei în viziune ca posibili candidați la tratamentul irosirii mușchilor.
Aceasta include gene implicate în metabolismul glucozei și aminoacizilor, dar și o genă care are legătură cu ceasul intern. Echipa vrea acum să folosească șoareci pentru a testa ce se întâmplă atunci când aceste gene sunt oprite. „Desigur, acestea sunt potrivite doar ca puncte de plecare pentru terapie dacă nu au sau doar câteva efecte secundare”, spune Michael Gotthardt.
Trombocite și insulină
Dar urșii par să aibă și alte efecte secundare ale culcării în brațe sub control. În acest fel, puteți preveni formarea de cheaguri de sânge perfide în vene fără niciun medicament sau ciorapi de compresie. Pentru a face acest lucru, își schimbă proprietățile trombocitelor din sânge, care nu sunt aproape la fel de lipicioase în timpul iernii, ca și în alte perioade ale anului. Drept urmare, nu mai pot închide rănile la fel de repede, dar nici nu pot tromboza.
Zoo din Berlin Aspect mare pentru gemenii panda
O altă rețetă pentru succes are legătură cu hormonul insulină, care este produs în pancreas și reglează nivelul zahărului din sânge. Persoanele supraponderale riscă ca la un moment dat celulele lor să nu mai fie la fel de sensibile la insulină ca în mod normal. O astfel de rezistență poate duce la o boală larg răspândită a civilizației. Cei care suferă de diabet de tip 2 se pot confrunta cu o gamă întreagă de probleme de sănătate datorită nivelului permanent ridicat de zahăr din sânge.
Un truc pe care profesioniștii din domeniul medical trebuie să-l imite
Pe de altă parte, urșii par să fi găsit un mod ingenios de a ocoli acest lucru. Înainte de a se retrage la hibernare, câștigă masiv. Dar, spre deosebire de persoanele cu risc de diabet, mai puțini acizi grași liberi circulă apoi în sângele lor. Celulele tale devin mai sensibile la insulină.
Deși dezvoltă rezistență la aceasta iarna, totuși nu devin diabetici. Pentru că vara viitoare, pur și simplu cresc din nou sensibilitatea celulelor. Medicii ar dori, de asemenea, să imite acest truc. Dar până acum nimeni nu știe exact cum funcționează. Același lucru este valabil și pentru rețetele ursice pentru osteoporoză sau consecințele afectării funcției renale.
Deplasarea pe Marte - hibernarea ar putea fi soluția
Specialiștii în spațiu sunt interesați și de urși. „Agenția Spațială Europeană ESA vede urșii ca animale model promițătoare care pot fi folosite pentru a cerceta hibernarea și transmiterea ei posibilă către oameni”, spune Thomas Ruf. Participanții umani ar putea supraviețui cel mai bine călătoriei lungi spre Marte dacă pot fi, de asemenea, puși într-un fel de hibernare pe parcurs. Cu toate acestea, nu este clar cum ar putea fi realizat acest lucru în practică.
În orice caz, cercetătorul vienez nu consideră că este o idee bună să răcească corpul până aproape de punctul de îngheț, așa cum fac arici și alți dormitori mici de iarnă. Acest lucru este foarte periculos și poate duce la stop cardiac. „După cum puteți vedea din urși, totuși, acest lucru nu este absolut necesar”, spune Thomas Ruf.
Deoarece marii prădători își restrâng metabolismul la fel de masiv ca alți dormitori de iarnă. Dar își mențin temperatura corpului la peste 30 de grade. Cu toate acestea, va trece mult timp până când astronauții vor putea chiar să se gândească să folosească acest lucru ca model.