Медведи в спячке

Медведи

Зима в самом разгаре, и многие из нас фантазируют о том, чтобы свернуться калачиком в теплой пещере и дремать до тех пор, пока не наступит теплая весна.  У медведей есть способность спать в суровые зимние месяцы, когда пищи совсем мало. Они могут провести от пяти до семи месяцев в спячке. За это время медведи не едят, не пьют,   не двигаются. Несмотря на длительность бездействия, медведи не испытывают потерю костной ткани, потерю мышц, сердечные осложнения или сгустки крови, как это делают люди во время продолжительных приступов бездействия.

В недавней статье, опубликованной в «Журнале биологической химии», Карен Гезин Велиндер из Ольборгского университета в Дании и его коллеги решили выяснить, как дикие скандинавские бурые медведи остаются здоровыми  и экономят энергию во время зимней спячки.

«Трюки медведя для адаптации к зимней спячке могут вдохновить и научить нас предотвращать последствия ограниченной мобильности космонавтов и долгосрочных госпитализированных пациентов», - говорит Велиндер. «Неподвижные люди теряют массу мышц и костей, получают сгустки крови, атеросклероз и сердечные заболевания. Неподвижные медведи не приобретают ничего из выше перечисленного. Наше более глубокое понимание огромной физиологической безмятежности, закодированной в геноме животных, может быть использовано в более здоровом образе жизни и лечении».

Чтобы понять, как медведи поддерживают свое здоровье во время зимней спячки, Велиндер и его коллеги решили искать различия в уровнях составляющих крови между спящими бурыми медведями. Молекулы, циркулирующие в кровотоке, играют важную роль в клеточной защите, переносе питательных веществ и передаче сигналов клеткам. Ученые использовали множество инструментов для скрининга в этом исследовании для анализа молекулярных компонентов в крови, включая количественные протеомные, метаболические и гематологические анализы клеток крови на основе масс-спектрометрии.

Исследователи обнаружили, что секрет медведей по поддержанию их здоровья во время зимней спячки заключается в экономии энергии на синтез белка. Во время гибернации сложные пути со многими белками отклоняются или элиминируются и заменяются небольшим количеством белков с более широкой специфичностью и широким диапазоном функций. Этот переход от сложности к простоте позволяет медведям уменьшать энергию, необходимую для поддержания важных молекулярных процессов для выживания во время гибернации.

 

Велиндер и его коллеги обнаружили, что в то время как подавляющее большинство уровней белка уменьшалось во время спячки, общая концентрация белка увеличивалась из-за обезвоживания и повышенного уровня сывороточного альбумина. Это изменение позволило медведю тратить меньше энергии, синтезируя белки, чтобы поддерживать функциональные уровни концентрации белка. Кроме того, деградация белка подавлялась снижением температуры тела на 6 ° C и увеличением экспрессии альфа-2-макроглобулина, широко действующего ингибитора протеазы. Это еще больше сэкономило энергию на дорогостоящем синтезе белка за счет уменьшения оборота белка.

Велиндер и его коллеги обнаружили, что хотя экспрессия белка в целом снизилась, было несколько избранных белков, которые были резко увеличены во время спячки. Липаза, активированная желчной солью, которая может гидролизовать как триглицериды, так и сложные эфиры холестерина, была увеличена в 32 раза во время спячки и позволила медведям эффективно собирать энергию из накопленного жира. Только три фактора центральной коагуляции, фибриноген, тромбин и фактор Ха, были увеличены во время гибернации; Вместе, эти факторы облегчают заживление ран, только позволяя местное образование сгустков крови, когда это необходимо. Кроме того, иммунный ответ был упрощен до нескольких антимикробных белков, таких как лизоцим, который действует как врожденная линия защиты от инфекции.

Половый гормон-связывающий глобулин в период спячки резко увеличился в 45 раз, что указывает на то, что эта молекула должна играть центральную роль в поддержании спячки. Велиндер говорит, что механизм действия полового гормона-связывающего глобулина во время спячки по-прежнему остается неуловимым.

 

Автор оригинальной статьи  scinceeveryday.com

 

355
Власова Анастасия
Фильтр
Найдено 5 
Подтвердите
Для того, что бы добавить товар в список желаний, Вам нужно