Голые землекопы могут долго обходиться без кислорода

21-04-2017, 16:38 | Опубликовал(а): Олейник Виталий |
Голые землекопы могут долго обходиться без кислорода

Голый земплекоп. Фото: Taylorbear / Фотодом / Shutterstock

Большая международная команда ученых из ЮАР, Германии, Британии и США провела уникальный эксперимент, в ходе которого голых землекопов помещали в полностью бескислородные условия на 18 минут, и после этого грызуны все же выжили.


Голый землекоп — удивительное существо, к которому из-за его уникальных качеств приковано пристальное внимание ученых по всему миру. Этот грызун живет в Африке глубоко под землей, не чувствителен к боли, редко болеет диабетом, сердечно-сосудистыми болезнями и раком. Кроме этого, он слабо подвержен старению, живет в 10 раз дольше, чем его близкие сородичи, мыши, и даже в старости сохраняет такие «молодые» качества, как хорошая подвижность и способность к размножению. В новой работе ученые решили исследовать еще одно уникальное качество голых землекопов — хорошую переносимость недостатка кислорода (гипоксии).


Голых землекопов помещали в специальные камеры, где им создавали условия гипоксии. Вначале ученые смотрели, как поведут себя голые землекопы в камере с содержанием кислорода в 5%. Оказалось, что грызуны вполне спокойно могли переносить такие бедные кислородом условия в течение пяти часов, тогда как обычные мыши (Mus musculus) умирали в тех же условиях через 15 минут.


Затем голых землекопов и мышей поместили в камеры с содержанием кислорода 0%. Мыши умерли менее чем через минуту. Голые же землекопы без кислорода теряли сознание через 30 секунд, но продолжали еще какое-то время (около семи минут) дышать. Частота сердечных сокращений снизилась у них от обычной 200 ударов в минуту до 50 ударов. Затем дыхание у землекопов прекращалось и они не проявляли никаких признаков жизни. Но стоило ученым переместить грызунов из камеры в нормальные условия после 18 минут пребывания без кислорода, землекопы чудесным образом оживали, и, как сказано в отчете, «все они воссоединились со своей колонией, без признаков неврологического или поведенческого ущерба».


Каким образом животным удавалось выживать? Как установили ученые, землекопы, живя под землей, где мало кислорода, перестроили свой метаболизм определенным образом. Биологи обнаружили у них в крови повышенное содержание фруктозы и специальных транспортеров фруктозы, «перетаскивающих» ее в клетки, — GLUT5. При кислородном голодании землекопы в своем энергообеспечении переходят с глюкозы на фруктозу. Дело в том, что фруктоза может давать энергию клеткам мозга животных даже без кислорода, посредством так называемого анаэробного гликолиза. Такой удивительной способности, как отмечают ученые, не приобрели даже рыбы и черепахи, тоже способные долго обходиться без кислорода.


По мнению исследователей, понимание переключения энергообеспечения землекопов может в будущем оказаться полезным и людям в борьбе с последствиями инсульта или сердечного приступа, когда поток кислорода в мозг прекращается.


Исследование опубликовано в журнале Science.


Недавно экспериментальная колония голых землекопов появилась в Московском государственном университете.