|
|
БИОЛОГИ ОБЪЯСНИЛИ ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЗИМНЕЙ СПЯЧКИ
БИОЛОГИ ОБЪЯСНИЛИ ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЗИМНЕЙ СПЯЧКИ
Известно,
что во время зимней спячки организм теплокровных животных обладает
повышенной устойчивостью к инфекциям, нарушениям в сердечно-сосудистой
системе и развитию рака. Изучая действие "гормонов спячки", ученые надеются найти пути к предотвращению этих заболеваний.
Смена времен года — неотъемлемая часть нашей жизни. В животном и
растительном мире смена сезонов сопровождается изменениями в поведении
и физиологии живых организмов. Для многих теплокровных наступление
зимних холодов влечет за собой недостаток кормов. Некоторые виды,
включая грызунов, летучих мышей и медведей, приспособились выживать в
холода, впадая в спячку на несколько месяцев.
С научной точки зрения, сезонная спячка представляет собой один из
наиболее интересных и мало изученных биологических феноменов. Во время
зимней спячки температура тела теплокровного животного иногда
опускается до 0 градусов, при этом внутренние органы полностью защищены
от фатальных воздействий низких температур, недостатка кислорода и
бактериальных инфекций. Каким образом организм млекопитающих ежегодно
преодолевает такие резкие изменения в метаболизме? Ученые считают, что
разгадка кроется в присутствии специальных белков — гормонов, которые
подготавливают организм к наступлению периода спячки.
На первый взгляд сезонная спячка напоминает продолжительный сон,
однако эти два процесса отличаются по многим биологическим параметрам.
Наступление сна регулируется гормоном мелатонином, биосинтез которого
варьирует в зависимости от времени суток. Сезонная же спячка
управляется внутренними биоритмическими часами, скоординированными с
продолжительностью светового дня и температурой окружающей среды.
В статье японских ученых, опубликованной в апрельском выпуске
журнала Cell, описан ряд экспериментов с азиатскими бурундуками Tamias
sibiricus, показавших, что сибирские бурундуки, помещенные в
лабораторные условия (в темноту и холод), сохраняли способность к
циклическим изменениям температуры тела на протяжении всего жизненного
периода (который у бурундуков составляет приблизительно 10 лет).
Примечательно, что каждое конкретное животное впадало в спячку в
соответствии со своим индивидуальным расписанием.
Норияки Кондо с соавторами выделили из крови бурундуков
специфический комплекс белков — НР20, который,по их мнению, и является
ключевым гормоном, подготавливающим организм к наступлению спячки.
Гормон НР20 синтезируется в клетках печени, секретируется в кровеносную
систему и доставляется в головной мозг. Там белковый комплекс
диссоциирует на два компонента — НР20с и НР55.
Японские биологи предположили, что распад комплекса приводит к
функциональной активации его отдельных компонентов. Они измеряли
температуру тела бурундуков каждые полчаса и составили графики
изменения этой температуры в зависимости от уровня "гормона спячки", а
также в ответ на введение антител, блокирующих действие этого гормона.
Появление НР20с в тканях головного мозга в ответ на низкую температуру
окружающей среды совпадало с наступлением спячки у бурундуков. А
добавление специфических антител блокировало биологическую активность
НР20с и приводило к существенному сокращению периода спячки.
НР20, по-видимому, является ключевым, но далеко не единственным
гормональным комплексом, подготавливающим организм теплокровного
животного к наступлению спячки. Лептины — другой класс гормонов —
информируют головной мозг об уровне жировых резервов организма.
Повышение уровня лептинов в тканях головного мозга сигнализирует о
готовности организма к наступлению периода спячки.
По словам Норияки Кондо, азиатские бурундуки живут в 4-5 раз дольше
таких же по размеру, но не впадающих в зимнюю спячку крыс. Так что
изучение гормонов спячки поможет не только проникнуть в тайны
иммунитета, но и, возможно, откроет путь кдолголетию.
Источник: "Элементы" со ссылкой на
N. Kondo, T. Sekijima, J. Kondo, N. Takamatsu, K. Tohya, T. Ohtsu.
Circannual control of hibernation by HP complex in the brain // Cell,
Vol. 125, P. 161-172, 7 April 2006.
M. H. Hastings, F. J. P. Ebling. Hibernation proteins: Preparing life in the freezer // Cell, Vol. 125, P. 21-23, 7 April 2006.
http://inauka.ru/animals/article63923?subhtml
|
| Категория: Статьи из разных источников | Добавил: ВЕГА (30.04.2010)
|
| Просмотров: 491 | Комментарии: 1
| Рейтинг: 0.0/0 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |