Российские ученые нашли в мозге сусликов вещества, замедляющие сердцебиение.
Сотрудники Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН вместе с коллегами сделали открытие, которое может приблизить разгадку тайн зимней спячки. Изучив мозг зимоспящих якутских сусликов, исследователи выявили вещества, способные значительно замедлять сердцебиение. По мнению ученых, это открытие может помочь в решении важных медицинских задач, включая успешную криоконсервацию и сохранение тканей и органов перед трансплантацией. Работа опубликована в журнале «Биофизика».
Зимняя спячка, или гибернация, является природной моделью выживания в экстремальных условиях. В этом состоянии у животных, таких как медведи, ежи и летучие мыши, значительно снижаются температура тела, обмен веществ и частота сердечных сокращений. При этом организм оказывается защищенным от кислородного голодания, нарушения кровоснабжения и потери мышечной массы. Именно поэтому ученые активно ищут факторы, которые могут запускать и поддерживать это состояние.
В ходе исследования ученые использовали якутских сусликов Spermophilus undulatus, отловленных в окрестностях Якутска. Авторы выделили из мозга активных и находящихся в спячке животных пептиды — короткие белковые цепочки — с массой от 1 до 10 килодальтон. Действие полученной фракции исследователи проверили на 38-часовых куриных эмбрионах, которые на этой стадии уже имеют бьющееся сердце и при этом остаются прозрачными, что позволяет хорошо видеть реакцию органа. Эксперименты показали, что добавление фракции от спящих сусликов вызывало у эмбрионов резкое замедление сердечных сокращений, в то время как образцы от активных животных такого эффекта не давали.
Выявлены вещества, которые замедляют сердцебиение у животных в состоянии спячки.Затем исследователи изучили отдельные составляющие фракции и выделили два вещества, снижавших сердечный ритм. Первое из них — пептид TSKY, состоящий из четырех аминокислот. Он вызывал резкое замедление ударов сердца через 10−15 минут после добавления. Вторым компонентом оказался нуклеотид 5’-АМФ. В некоторых опытах при его добавлении сердце эмбриона останавливалось полностью, однако эффект был обратимым: после промывания физраствором работа органа возобновлялась.
«Проанализировав данные, мы можем предположить, что пептиды TSKY и 5’-АМФ могут не только оказывать влияние на метаболизм клеток и органов, но и участвовать в регуляции и индукции гипобиоза (состояния пониженной жизнедеятельности) у различных организмов, широко рассредоточенных по эволюционному древу», — сообщили авторы публикации. По их мнению, это состояние обусловлено сразу несколькими факторами, воздействующими как на центральную нервную систему, так и на клетки периферических тканей, и найденные вещества являются важными звеньями в этой сложной цепи.
Тем не менее до практического применения еще далеко, подчеркнули ученые. Прежде необходимо понять, как эти вещества действуют на молекулярном уровне, какова их роль в естественной зимней спячке и безопасны ли они для человека.
Ранее ученые признали недосып тревожным признаком для здоровья мозга. Подробности — в другом материале Hi-Tech Mail.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
