Hibernujące wiewiórki arktyczne „przetwarzają własne składniki odżywcze organizmu”, aby przetrwać długie, mroźne zimy

Wiewiórki tutaj w Wielkiej Brytanii tak naprawdę nie hibernują. Zbierają pożywienie, budują gniazda i pozostają przytulni przez zimę podczas drzemki, podczas której utrzymują się z owoców swojej pracy, ale to nie jest prawdziwe hibernacja.

Jednak niektóre gatunki wiewiórka żyjące w trudniejszych warunkach przechodzą pełną hibernację, aby przetrwać mroźne zimy, a co więcej, rozwinęły szczególne funkcje organizmu, które pomagają im przetrwać ten przedłużający się okres uśpienia.

Nowe badanie to wykazało Arktyczny Wiewiórki ziemne są w stanie odzyskać składniki odżywcze własnego organizmu, aby przetrwać podczas hibernacji.

Badania prowadzone pod kierunkiem University of Alaska Fairbanks monitorowały wiewiórki naziemne w środowisku laboratoryjnym przez dwa lata, mierząc prawie niewykrywalny przepływ składników odżywczych przez ich hibernujące ciała.

Gdy mięśnie susłów powoli rozpadały się w temperaturach tuż powyżej zera, naukowcy odkryli, że zwierzęta były w stanie przekształcić wolną azot ten proces przekształcał się w aminokwasy.

Za pomocą tych aminokwasów wiewiórki naziemne mogą następnie tworzyć nowe białka w tkankach, takich jak płuca i nerki oraz mięśnie szkieletowe – powiedział zespół badawczy.

„Są po prostu ekstremalnymi hibernatorami, a podczas hibernacji nie jedzą, nie piją i nie mają żadnych ukrytych obrażeń ciała” – powiedziała Sarah Rice, doktorantka z UAF Instytut Biologii Arktyki i główny autor artykułu.

Naukowców zafascynowała chemia ciała wiewiórek arktycznych z powodu długich i głębokich okresów hibernacji gryzoni.

Odkrycie, w jaki sposób azot jest najwyraźniej odzyskiwany, mogłoby odkryć więcej „tajemnic hibernacji, prowadząc do nowych spostrzeżeń w medycynie człowieka” – stwierdzili naukowcy.

Ciała wiewiórek prawie całkowicie wyłączały się na osiem miesięcy w roku, żyjąc bez jedzenia i wody, oddychając tylko raz na minutę.

Mimo to zimujące wiewiórki naziemne są wyjątkowo odporne na utratę mięśni i długotrwałe uszkodzenia komórek.

Odkrycia uzupełniają wcześniejsze badania, które sugerowały, że hibernatory przetwarzają mocznik, produkt odpadowy wydalany z moczem.

Badania wykazały, że zwierzęta te również przetwarzają azot, aby zachować tkanki ciała podczas ekstremalnego postu, ale nowe badanie jest pierwszym, w którym proces ten został potwierdzony w czasie rzeczywistym na skalę metaboliczną.

Zrozumienie biochemii hibernacji może przyczynić się do różnorodnych potencjalnych metod leczenia ludzi, w tym zapobiegania utracie mięśni u pacjentów z rakiem i osób starszych.

Naukowcy twierdzą, że wykorzystanie biologicznych adaptacji, które zachodzą podczas hibernacji, może również pomóc w leczeniu urazów i pomóc astronautom podczas podróży kosmicznych.

Analizując, w jaki sposób osoby hibernujące dbają o zdrowie, podejście to oferuje inną perspektywę niż tradycyjne terapie, które często koncentrują się na pokonywaniu i leczeniu kontuzji, powiedziała pani Rice.

„Fajnie jest odwrócić ten pomysł do góry nogami” – powiedziała. „Zamiast badać, co dzieje się nie tak na świecie, ważne jest, aby badać, co idzie dobrze”.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Metabolism.