Hazırda bekleyen hayvanlar tembel görünebilir, ancak vücutları gerçekten olağanüstü bir başarıya ulaşabilir: Bazı durumlarda, kış uykusuna yatan hayvanlar çekirdek vücut sıcaklığını donma noktasına (sıfır derece Santigrat veya 32 derece Fahrenheit) düşürür ve kalp atış hızlarını önemli ölçüde düşürürler.
Şimdi, bilim adamları tıbbi ilerlemelere yardım etmek için hazırda bekletme sırlarının kilidini açmaya çalışıyorlar. Araştırmacılar yeni bir çalışmada, örneğin, kış uykusuna giren hayvanların hücrelerinin soğuk sıcaklıklara nasıl uyum sağladığını, bilim insanlarının nakil bekleyen insan verici organların depolama ömrünü uzatmasına yardımcı olabileceğini belirtti.
Ek olarak, bu tür bulgular araştırmacıların bir gün, indüklenmiş hipotermi denen bir tedaviyi geliştirmelerine yardımcı olabilir, ki burada bir kişinin vücut ısısı, kalp durması veya beyin hasarı sonrası bilinçli olarak azalır. Bu tedavi, bu tür hastalarda beynin korunmasına yardımcı olabilir, ancak soğuk kaynaklı hücresel hasar nedeniyle yan etkilere neden olabilir.
“Ulusal uykunun kıdemli araştırmacılarından Wei Li,“ Hazırda bekletme sırasında biyogazasyonun biyolojisini anlayarak, gelecekte ortaya çıkan hipoterminin uygulamalarını geliştirebilir ve genişletebiliriz ve belki de organ nakli öncesinde organların canlılığını uzatabiliriz. ” Enstitünün Retinal Nörofizyoloji Bölümü ve çalışma ortak yazarının yaptığı bir demeçte, dedi. Li, şu anda, donör böbrekler dokuların bozulmaya başlaması için 30 saatten fazla saklanamayacağını kaydetti. [12 Garip Hayvan Keşifleri]
Yeni çalışma için, araştırmacılar on üç çizgili yer sincabı üzerinde duruldu.Ictidomys tridecemlineatus), Kuzey Amerika'da yaşayan küçük bir kış uykusuna kemirgen. Hazırlanma dönemi boyunca hayvanlar, Michigan Üniversitesi'ne göre, vücut ısısını donma noktasının hemen üzerine ve dramatik olarak dakikada 200 vuruştan dakikada 20 vuruşa düşürürler.
Bu hayvanlardan hücreler çalışırken, araştırmacılar mikrotübül hücre iskeleti adı verilen hücresel bir yapıya, bir hücreye yapısal destek sağlayan ve soğuğa karşı savunmasız olan küçük tüplerden oluşan bir ağa özellikle ilgi duyuyorlardı.
Araştırmacılar, yer sincabı hücrelerini insan hücrelerine benzetiyordu. Mikrotübül hücrelerinin sito-iskeletinin soğuk havaya maruz kaldığı zaman, yer sincap hücrelerindeki sito-iskelet hücre iskeletinin bozulmadığını bulmuşlardır.
Çalışma aynı zamanda, enerji sağlayan hücrelerin "santralleri" olan mitokondrilerin, insan hücreleriyle karşılaştırıldığında yer sincap hücrelerinden olduklarında soğuğa farklı tepki verdiğini de bulmuşlardır. Spesifik olarak, insan hücreleri reaktif oksijen türleri (ROS) olarak adlandırılan bir metabolizmanın yan ürününü aşırı üretti ve mikrotübüllerin tahribatına neden olan bu yüksek ROS seviyesiydi. Aksine, ROS seviyeleri yer-sincap hücrelerinden mitokondride düşük kalmıştır.
Ek olarak, insan hücrelerinin, hücre içinde atık bertarafı için yardımcı olan lizozomlar olarak adlandırılan bileşenlerle sorunları vardı. Soğuk maruz kalma sırasında, insan hücrelerindeki lizozomlar, yakın mikrotübüllerin sindirildiği proteazlar adı verilen enzimleri sızdırdı.
Daha sonra, araştırmacılar nonhibernating hücreler iki ilaç kullanarak daha fazla hazırda bekletme hücresi gibi davranmaya çalıştı: biri, ROS üretimini azaltan bir bileşik ve proteaz aktivitesini inhibe eden bir bileşik olan ATP'nin üretimini engeller. Bu ilaç kombinasyonunun hücreler soğuk hücrelerde soğuk havaya maruz kaldığında, hücrelerde mikrotübül yapısını koruduğunu bulmuşlardır.
Bu deneylerin çoğu için, araştırmacılar hazırladıkları bir kış uykusu modelini kullandılar ve "bir tabakta hazırda bekletme" olarak nitelendirdiler. Yeni doğmuş onüç sıralı bir sincaptan alınan hücreleri alıp, vücutta herhangi bir doku haline gelebilen, uyarılmış pluripotent kök hücreler olarak bilinen kök hücreler haline getirmek üzere yeniden programlandılar. Bu modelin hazırda bekletmenin diğer yönlerini incelemek için bir platform olarak hizmet edebileceğini umuyorlar.
Çalışma, Journal dergisinde dün (3 Mayıs) yayınlandı.
Hakkında orijinal makale Canlı Bilim.