Międzynarodowy zespół naukowców odkrył, że nagie kretoszczury mają zdolność przekształcania się w rośliny w procesie przetrwania w warunkach śmiertelnych dla większości innych zwierząt. Naukowcy próbowali ustalić, jak te dziwne ssaki, bardziej przypominające owady, zmieniają swój metabolizm i przeżywają w środowisku pozbawionym tlenu.
Nagie kretoszczury to zwierzęta żyjące w Afryce, do pewnego stopnia przypominające owady niż ssaki. Podobnie jak mrówki i pszczoły charakteryzują się tworzeniem kolonii eusocial, w których są bezpłodne robotnice i płodna samica. Te prawie ślepe i zimnokrwiste gryzonie kopią podziemne tunele, które w sumie mają kilkanaście kilometrów długości. Za pomocą tych przejść łączone są pomieszczenia mieszkalne, latryny i magazyny. Zwierzęta te komunikują się ze sobą za pomocą sygnałów dźwiękowych, a ich „język” jest znacznie bogatszy niż innych gatunków gryzoni.
Wiele osób wie, że nagie kretoszczury nie chorują na raka. Ale w rzeczywistości tak nie jest: rozwijają się u nich guzy nowotworowe, ale zdarza się to bardzo rzadko. Po raz pierwszy raka u tych gryzoni odkryli amerykańscy naukowcy w zeszłym roku - zgłosili kilka przypadków choroby, które odnotowano w Waszyngtonie w National Zoo, a także w Illinois w Brookfield Zoo. Dzięki temu naukowcy otrzymali informację, że zwierzęta te nie są w stu procentach chronione przed karcynogenezą, choć istnieje opinia, że właśnie dlatego, że gryzonie trzymane były w niewoli, rozwinęły się u nich niebezpieczne nowotwory.
Niektórzy badacze twierdzą, że u nagich kretów oporność na raka wynika z ich stylu życia. Te gryzonie żyją w środowisku, w którym zawartość tlenu jest stosunkowo niska (tylko 2-9 proc.), Podczas gdy ludzie oddychają powietrzem, w którym tlen osiąga 21 proc. Takie środowisko powinno w jakiś sposób aktywować ochronę przeciwnowotworową, chociaż ta hipoteza nie została jeszcze potwierdzona.
Jednocześnie niedotlenienie, w którym żyją te gryzonie, jest związane z inną niezwykłą właściwością nagich kretoszczurów. Ich skóra jest niewrażliwa na kapsaicynę (palącą substancję występującą w pieprzu) i kwas. Naukowcy próbowali wyjaśnić, dlaczego taka adaptacja jest potrzebna w przypadku gryzoni, które spędzają prawie całe życie pod ziemią, prawie nigdy nie wydostając się na powierzchnię. Dwutlenek węgla gromadzi się w podziemnych tunelach. Gdy rozpuszcza się w wodzie, tworzy się kwas węglowy, który może powodować oparzenia wilgotnych błon śluzowych przez gryzonie. Aby czuć się wystarczająco komfortowo w takich warunkach, u nagich kretoszczurów do pewnego stopnia zanika wrażliwość na ból.
Gryzonie są w stanie przez długi czas wytrzymywać wysokie stężenia dwutlenku węgla. Nie reagują w żaden sposób, jeśli poziom dwutlenku węgla w otworze wzrośnie do 7-10 procent: nie podejmują żadnych prób udania się w miejsca, w których jest więcej tlenu. Ponadto nie wykazują oznak kwasicy tkankowej ani hiperwentylacji. Nawet jeśli stężenie dwutlenku węgla osiągnie 80 proc., W takich warunkach mogą istnieć przez pięć godzin.
Eksperci zastanawiali się, jak te zwierzęta przeżywają w podziemnych norach, gdzie jest tak mało tlenu. Jak się okazało, nagie kretoszczury są podobne nie tylko do owadów, ale także do roślin. W środowisku, w którym występuje niedobór O2, gryzonie zmieniają metabolizm i zaczynają rozkładać fruktozę w warunkach beztlenowych. W wyniku tego procesu uwalniana jest wystarczająca ilość energii, która jest niezbędna komórkom mózgowym i która zapobiega ich śmierci.
W ramach eksperymentu naukowcy umieścili gryzonie w komorach atmosferycznych, odtwarzając warunki niedotlenienia. Zawartość tlenu wynosiła tylko pięć procent. Nagie kretoszczury radziły sobie dobrze przez pięć godzin, podczas gdy normalne myszy padały po około 15 minutach. Jednak naukowcy nie poprzestali na tym. Usunęli cały tlen z komór, zabijając myszy w mniej niż minutę. Kopacze stracili przytomność w pół minuty, ale przez kilka minut nie rezygnowali z prób oddychania. Ostatecznie jednak oddech ustał, gdy tylko przeniesiono je do warunków pokojowych, gryzonie ożyły i nie wykazywały żadnych oznak uszkodzenia mózgu. Tak więc nagie kretoszczury przeżyły nawet po 18 minutach w środowisku całkowicie pozbawionym tlenu.
Film promocyjny:
Naukowcy odkryli, że w warunkach długotrwałego niedotlenienia do krwi tych zwierząt dostaje się dość duża ilość sacharozy i fruktozy. Pompy molekularne, wcześniej występujące wyłącznie w jelitach ssaków, transportują węglowodany do komórek mózgowych. Metabolizacja fruktozy odbywa się poprzez glikolizę, która przebiega z udziałem glukozy w normalnych warunkach.
Jednocześnie nie można stosować glukozy, ponieważ jeden z etapów glikolizy wymaga aktywnego enzymu o nazwie fosfofruktokinaza-1. Aktywność tego enzymu w dużym stopniu zależy od stanu energetycznego komórki, która gwałtownie się pogarsza bez tlenu. Ostatecznie proces glikolizy ustaje, a komórka nie może już produkować energii potrzebnej do funkcjonowania. Fruktoza może ominąć tę barierę, wytwarzając mleczan lub kwas mlekowy, tym samym ponownie generując produkcję energii, choć w niewielkich ilościach.
Jak zauważają naukowcy, ta zdolność do zmiany metabolizmu w celu przetrwania w ekstremalnych warunkach jest typowa dla roślin, ale nie dla ssaków.
Naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycie będzie okazją do opracowania nowych metod zapobiegania uszkodzeniom tkanki serca podczas niedotlenienia, które jest związane z chorobą wieńcową.
