Ležať natrvalo bez úbytku svalov Prečo je hibernácia taká dôležitá pre výskum
Mnoho medveďov prezimuje. Je úžasné, ako sú potom fit. Zistenia o ich telesných procesoch sa majú použiť pri budúcich terapiách u ľudí.
6. februára 2020 - 7:09 hod., Kerstin Viering
Berlín Tento hnedovlasý pacient by každému rodinnému lekárovi pravdepodobne dal na čelo kvapky potu. Pretože si ťažko viete predstaviť nezdravý životný štýl. Nielen to, že ten chlap na jeseň zjedol obrovskú nadváhu. Nie, tiež zastavil všetky športové aktivity a mesiace ležal na lenivej pokožke.
Najlepšie padnúce a štíhle z hibernácie
Kardiovaskulárne problémy, úbytok svalov a kostí, cukrovka, boľavé miesta - zoznam ohrozujúcich chorôb je dlhý. Ale nič také sa nedeje. Po niekoľkých týždňoch pacient opäť vstane, trochu sa pretiahne a bez problémov sa vráti do pôvodných koľají. Výrazne štíhlejšia a v špičkovej forme. Rovnako ako generácie medveďov hnedých pred ním, keď sa prebudili zo zimného spánku.
„Z medicínskeho hľadiska je hibernácia medveďov veľmi zaujímavou výskumnou témou,“ hovorí Thomas Ruf, ktorý sa na viedenskej univerzite veterinárneho lekárstva zaoberá tajomstvami sezónnej prestávky. Huňatí dravci však nie sú pripravení tak ľahko odhaliť svoj recept na úspech. Vo vašom tele prebiehajú veľmi zložité procesy, ktoré vás chránia pred negatívnymi dôsledkami priberania a lenivosti. Vedci len postupne zisťujú, ako to celé funguje.
Počasie Globálne otepľovanie nie je bez následkov na zimu
Tím vedený Michaelom Gotthardtom z Centra molekulárnej medicíny Maxa Delbrücka (MDC) v Berlíne a Douaou Mugahidovou z Harvardskej lekárskej fakulty v Bostone sa zaujíma o to, ako si medvede cez zimu dostávajú svaly bez poškodenia. Pre ľudí by to neprichádzalo do úvahy.
Každý, kto bol niekedy niekoľko týždňov v nemocnici alebo musel nosiť sádru, vie, že svaly rýchlo strácajú hmotu a objem. Po troch mesiacoch odpočinku v posteli môže byť stratená polovica vašich síl. To sa dá zvrátiť iba náročným rehabilitačným tréningom.
Na stope génov medveďa grizzlyho
„Chudnutie je skutočným problémom ľudí,“ hovorí Douaa Mugahid. „A stále v tom nezabraňujeme.“ Ona a jej kolegovia sa chcú od medveďov naučiť, ako robiť lepšie.
Študovali ste aktivity svalových buniek štvornohých Severoameričanov v rôznych ročných obdobiach. "Chceli sme zistiť, ktoré gény a proteíny sú nadregulované alebo vypnuté počas a mimo hibernácie," hovorí Michael Gotthardt.
Počas týchto štúdií sa vedci dostali k bielkovinám, ktoré majú silný vplyv na metabolizmus aminokyselín. Zaisťujú, aby svalové bunky obsahovali počas zimného spánku väčšie množstvo určitých neesenciálnych aminokyselín. Tieto látky v skutočnosti môžu tiež spôsobiť, že izolované svalové bunky rastú v laboratóriu. Jednoduché užívanie ako prášok alebo tablety však nestačí.
V klinických štúdiách také prípravky nemohli zabrániť úbytku svaloviny u starších alebo ležiacich pacientov. „Je zrejmé, že je dôležité, aby si sval tieto aminokyseliny produkoval sám,“ hovorí Michael Gotthardt. „Inak sa nemusia dostať na miesta, kde sú potrebné.“
Pomalý tlkot srdca a chudnutie
spáč. Čím južnejšie žije medveď, tým menej často zimuje. Súvisí to aj s dodávkou potravín. Niektoré zvieratá v severnej Škandinávii ustupujú do jaskyne alebo nory až na sedem mesiacov.
Rezervy. Keď idú do zimného spánku, medvede hnedé sa nezaobídu iba bez jedla a vody, takmer ani nevylučujú výkaly alebo moč. Mesiace sa živia iba tukovými zásobami. Muži chudnú najmenej o 20 percent.
Šetrite energiu. U žien, ktoré v zime porodia svoje mláďatá, môže byť strata hmotnosti až 40 percent. Z dôvodu úspory energie bije srdce spiacich zvierat namiesto 75-krát za minútu iba desať a medzi tým sa úplne zastaví až na 20 sekúnd.
Hľadáme účinnú látku, ktorá špecificky stimuluje produkciu týchto dôležitých látok vo svaloch. Aby ste ho našli, musíte najskôr poznať presné spôsoby výroby aminokyselín. Vedci ďalej skúmali, ktoré gény sú rozdielne regulované u grizzlov, ľudí pripútaných na lôžko a myší. Tím má teraz niektorých z nich v hľadáčiku ako možných kandidátov na liečbu úbytku svalovej hmoty.
Patria sem gény, ktoré sa podieľajú na metabolizme glukózy a aminokyselín, ale aj gén, ktorý súvisí s vnútornými hodinami. Tím teraz chce pomocou myší otestovať, čo sa stane, keď sú tieto gény vypnuté. "Samozrejme sú vhodné ako východiská pre terapiu, iba ak nemajú žiadne alebo majú iba málo vedľajších účinkov," hovorí Michael Gotthardt.
Krvné doštičky a inzulín
Zdá sa však, že medvede majú aj ďalšie vedľajšie účinky nečinného ležania pod kontrolou. Týmto spôsobom môžete zabrániť tvorbe zradných krvných zrazenín v žilách bez akýchkoľvek liekov alebo kompresívnych pančúch. Za týmto účelom menia vlastnosti svojich krvných doštičiek, ktoré v zime nie sú ani zďaleka také lepkavé ako v iných ročných obdobiach. Vďaka tomu už nedokážu tak rýchlo uzavrieť rany, ale nemôžu ani trombovať.
Berlínska zoo Veľký vzhľad pre dvojčatá pandy
Ďalším receptom na úspech je hormón inzulín, ktorý sa produkuje v pankrease a reguluje hladinu cukru v krvi. Ľudia s nadváhou riskujú, že v určitom okamihu nebudú ich bunky už také citlivé na inzulín, ako by boli normálne. Takýto odpor môže viesť k rozšírenej civilizačnej chorobe. Každý, kto trpí cukrovkou typu 2, môže mať pri trvale vysokej hladine cukru v krvi celý rad zdravotných problémov.
Trik, ktorý chcú zdravotnícki pracovníci napodobniť
Na druhej strane sa zdá, že medvede našli šikovný spôsob, ako to obísť. Predtým, ako sa dostanú do režimu dlhodobého spánku, hromadne priberajú. Ale na rozdiel od ľudí, ktorým hrozí cukrovka, v krvi potom cirkuluje menej voľných mastných kyselín. Vaše bunky sú citlivejšie na inzulín.
Aj keď si na ňu v zime vytvoria odolnosť, stále sa z nich nestávajú diabetici. Pretože budúce leto jednoducho opäť zvýšia citlivosť svojich buniek. Lekári by tiež chceli napodobniť tento trik. Ale zatiaľ nikto presne nevie, ako to funguje. To isté platí pre medvedie recepty na osteoporózu alebo následky poškodenia funkcie obličiek.
Cesta na Mars - riešením by mohla byť hibernácia
O medvede sa zaujímajú aj vesmírni špecialisti. „Európska vesmírna agentúra ESA vníma medvede ako perspektívne modelové zvieratá, ktoré možno použiť na výskum hibernácie a jej možného prenosu na človeka,“ hovorí Thomas Ruf. Ľudskí účastníci by mohli dlhú cestu na Mars prežiť najlepšie, keby ich mohli počas cesty uviaznuť aj v akomsi zimnom spánku. Ako je to možné v praxi urobiť, je však nejasné.
Viedenský vedec si v každom prípade nemyslí, že je dobrý nápad ochladiť telo takmer na bod mrazu, ako to robia ježkovia a iné malé zimné podvaly. To je veľmi nebezpečné a môže viesť k zástave srdca. „Ako vidíte na medveďoch, nie je to nevyhnutne potrebné,“ hovorí Thomas Ruf.
Pretože veľkí predátori škrtia svoj metabolizmus rovnako masívne ako ostatní zimné podvaly. Ale udržujú si telesnú teplotu na viac ako 30 stupňov. Bude to však ešte dlho trvať, kým astronautom vôbec napadne použiť toto ako model.