Международен екип от учени установи, че голите къртици имат способността да се трансформират в растения в процеса на оцеляване при такива условия, които са фатални за повечето други животни. Учените са се опитали да определят как тези странни бозайници, по-скоро като насекоми, променят метаболизма си и оцеляват в среда, лишена от кислород.
Обезкосмените къртици са животни, които живеят в Африка, до известна степен приличат на насекоми, отколкото на бозайници. Подобно на мравките и пчелите, те се характеризират със създаването на евсоциални колонии, в които има стерилни работници и плодородна жена. Тези почти слепи и хладнокръвни гризачи копаят тунели под земята, които общо достигат няколко километра дължина. С помощта на тези пасажи са свързани жилищни помещения, тоалетни и складове. Тези животни комуникират помежду си с помощта на звукови сигнали и техният „език“е много по-богат от този на другите видове гризачи.
Много хора знаят, че голите къртици плъхове не боледуват от рак. Но в действителност това не е така: те образуват ракови тумори, но това се случва много рядко. За първи път американски учени откриха рак при тези гризачи миналата година - те съобщиха за няколко случая на болестта, които са регистрирани във Вашингтон в Националния зоопарк, както и в Илинойс в зоопарка в Брукфийлд. Благодарение на това учените получиха информация, че тези животни не са сто процента защитени от канцерогенеза, въпреки че има мнение, че именно поради това, че гризачите са били държани в плен, те са развили опасни новообразувания.
Някои изследователи казват, че при голи къртици резистентността към рак се дължи на начина им на живот. Тези гризачи живеят в среда, в която съдържанието на кислород е относително ниско (само 2-9 процента), докато човек диша въздух, за кислород, в който достига 21 процента. Такава среда трябва по някакъв начин да активира противоракова защита, въпреки че тази хипотеза още не е потвърдена.
В същото време хипоксията, в която живеят тези гризачи, е свързана с друго необичайно свойство на голи къртици. Кожата им е нечувствителна към капсаицин (изгарящо вещество, намиращо се в пипера) и киселина. Учените са се опитали да обяснят защо е необходима такава адаптация за гризачи, които прекарват почти целия си живот под земята, почти никога не излизайки на повърхността. Въглеродният диоксид се натрупва в подземните тунели. Когато се разтвори във вода, се образува въглена киселина, която може да причини изгаряне на гризачи върху влажни лигавици. За да се чувствате достатъчно комфортно при такива условия, при голи къртици чувствителността на болката до известна степен се губи.
Гризачите са способни да издържат дълго време на високи концентрации на въглероден диоксид. Те не реагират по никакъв начин, ако нивото на въглероден диоксид в дупката се повиши до 7-10 процента: те не правят никакви опити да отидат на места, където има повече кислород. Освен това те не показват признаци на тъканна ацидоза или хипервентилация. Дори ако концентрацията на въглероден диоксид достигне 80 процента, те могат да съществуват в такива условия в продължение на пет часа.
Експертите се чудеха как тези животни оцеляват в подземни дупки, където има толкова малко кислород. Както се оказа, голите къртици са подобни не само на насекоми, но и на растения. В среда, в която О2 е дефицитен, гризачите променят метаболизма си и започват да разграждат фруктозата анаеробно. Чрез този процес се отделя достатъчно енергия, която е необходима за мозъчните клетки и която предотвратява смъртта на тези клетки.
Като част от експеримента учените поставят гризачите в атмосферни камери, пресъздавайки условията на хипоксия. Съдържанието на кислород беше само пет процента. Голите къртици се справяха добре в продължение на пет часа, докато нормалните мишки умираха след около 15 минути. Изследователите обаче не спряха дотук. Те отстраниха целия кислород от камерите, убивайки мишките за по-малко от минута. Копачите губят съзнание за половин минута, но не се отказват от опитите си да дишат в продължение на няколко минути. В крайна сметка дишането спря, но веднага след като бяха прехвърлени в стайни условия, гризачите се съживиха и не показаха признаци, че мозъкът им е повреден. По този начин голите къртици оцеляват дори след 18 минути в среда, напълно лишена от кислород.
Промоционално видео:
Учените са установили, че при условия на продължителна хипоксия в кръвта на тези животни влиза доста голямо количество захароза и фруктоза. Молекулярните помпи, намиращи се преди това изключително в червата на бозайниците, транспортират въглехидрати до мозъчните клетки. Метаболизмът на фруктозата се осъществява чрез гликолиза, която протича с участието на глюкоза при нормални условия.
В същото време е невъзможно да се използва глюкоза поради факта, че един от етапите на гликолиза изисква активен ензим, наречен фосфофруктокиназа-1. Активността на този ензим е силно зависима от енергийното състояние на клетката, което рязко се влошава без кислород. В крайна сметка процесът на гликолиза спира и клетката вече не може да произвежда енергията, необходима за осъществяване на живота. Фруктозата може да заобиколи тази бариера, като произвежда лактат или млечна киселина, като по този начин възстановява производството на енергия, макар и в малки количества.
Както отбелязват изследователите, тази способност да променят метаболизма си, за да оцелеят в екстремни условия, е типична за растенията, но не и за бозайниците.
Изследователите се надяват, че тяхното откритие ще даде възможност за разработване на нови методи за предотвратяване на увреждане на сърдечната тъкан по време на хипоксия, което е свързано с коронарна болест на сърцето.