Голые землекопы поставили рекорд по выживанию без кислорода
Ученые выяснили, что голые землекопы могут обходиться без кислорода дольше, чем все остальные млекопитающие. Они возвращаются к жизни после 18 минут пребывания в бескислородной среде.
Об этом говорится в статье специалистов из США и Канады, опубликованной в свежем выпуске журнала Science.
Голые землекопы давно славятся своим железным здоровьем – в частности, они живут дольше, чем другие грызуны, и при этом редко болеют раком. На этот раз ученые решили выяснить, насколько эти зверьки устойчивы к дефициту кислорода. Ведь в норах глубоко под землей, где голые землекопы живут, их численность достигает 300 особей, так что к спертому воздуху им не привыкать.
В ходе эксперимента голых землекопов сажали в бескислородную камеру. Мышь погибала в ней менее, чем за минуту, а землекоп, хотя постепенно и впадал в бессознательное состояние, через 18 минут пребывания без кислорода возвращался в жизни при контакте с нормальным воздухом. Кроме того, без кислорода скорость сердцебиений зверька падала с 200 до 50 ударов в минуту.
Кислород жизненно необходим для гликолиза – процесса клеточного дыхания, служащего источником энергии. В отсутствие кислорода в клетке быстро накапливаются такие побочные продукты, как молочная кислота, которые тормозят начальные стадии гликолиза. В результате клетки быстро тратят запас энергии и погибают – в особенности это касается нейронов мозга.
Авторы статьи выяснили, что голые землекопы научились выходить из этой ситуации с помощью фруктозы. Ее использование позволяет им начинать цикл гликолиза с более поздних стадий, когда первые его этапы заблокированы из-за нехватки кислорода.
В крови голых землекопов, столкнувшихся с бексислородными условиями, ученые обнаружили повышенный уровень фруктозы, сахарозы (дисахарид из фруктозы и глюкозы), а также GLUT5 – молекулы, отвечающий за транспорт фруктозы в клетки, и специального энзима, видоизменяющего фруктозу так, чтобы она могла встроиться в реакции гликолиза.
По словам ученых, если бы люди могли аналогичным образом переключаться на фруктозу, то им бы не грозила смерть во время сердечных приступов, когда кровь всего на несколько минут перестает приливать к мозгу.