ზოგიერთი ცხოველის გულს ჟანგბადის გარეშე გადარჩენის უნარი განუვითარდა
ზოგიერთი ცხოველის გულს ჟანგბადის გარეშე გადარჩენის უნარი განუვითარდა

ზოგიერთი სახეობის კუ ზამთარს ძილში, ტბორებსა და ტბებში ატარებს. თხელი ყინულის ფენის ქვეშ უსაფრთხოდ მოთავსებული ეს რეპტილიები ჟანგბადის გარეშე ექვს თვემდე ძლებენ.

როგორ ახერხებს მათი ორგანიზმი ამას, როგორც ჩანს, დამოკიდებულია თავად კუების გაჩენის გზაზე. ახალი კვლევის მიხედვით, როდესაც კუს ემბრიონი ჟანგბადნაკლულ გარემოში ხვდება, ის თავის გულს ისე აპროგრამებს, რომ მთელი დარჩენილი ცხოვრება კარგად იყოს მორგებული მსგავს გარემოს.

გაჩენისთანავე, ეს საოცარი ქმნილებები წინასწარ არიან მომზადებული წყალში ჟანგბადის უკმარისობისთვის (ჰიპოქსია). მათი ემბრიონები წყლის სიღრმეებში ვითარდება, სადაც ჟანგბადის ოდენობა ხშირად მხოლოდ 11 პროცენტია, რასაც შეუძლია სამუდამოდ შეცვალოს გულის სტრუქტურა და ფუნქცია.

მანჩესტერის უნივერსიტეტის კარდიოტონული ბიოლოგის, ილან რაჰრის განცხადებით, მათი კვლევა პირველი იყო, რომელმაც აჩვენა, რომ ჟანგბადნაკლულ გარემოს კუები ჩანასახის განვითარების ადრეული ეტაპიდანვე ეგუებიან.

ჟანგბადნაკლულ გარემოში გადარჩენა დამოკიდებულია გულის უნარზე, მიიღოს საკვები და გამოყონ ნარჩენები. გულის შეტევისას, ადამიანის გული ძირითადად ჰიპოქსიით (ჟანგბადნაკლულობა) ზიანდება, რაც შეიძლება გულის გადანერგვისასაც მოხდეს.

ისეთი რეპტილიები, როგორებიცაა კუები და ალიგატორები, მსგავს ექსტრემალურ გარემოს უძლებენ და მაინც ინარჩუნებენ მეტაბოლიზმსა და კუნთების ფუნქციონირებას. იმის გასარკვევად, რა ხდება ამ დროს უჯრედულ დონეზე, მეცნიერებმა შეისწავლეს კაიმანის კუები (Chelydra serpentina), რომელთა ნახევარიც ჟანგბადის ნორმალური ოდენობის, 21 პროცენტის მქონე გარემოში ვითარდება; მეორე მათგანს კი დაბადება უწევს გარემოში, სადაც ჟანგბადი მხოლოდ 10 პროცენტია.

გულიდან აღებული კუნთის უჯრედები მკვლევრებმა ჟანგბადნაკლულ გარემოში მოათავსეს, შემდეგ გაზომეს pH (მჟავიანობის მაჩვენებელი), უჯრედშორისი კალციუმი (რომელიც გულის კუნთს შეკუმშვაში ეხმარება) და რეაქტიული ჟანგბადის სახეობის ქიმიური ნივთიერებები (ROS).

მაშინაც კი, როცა ჟანგბადს ხელახლა აწვდიდნენ, რაც ძუძუმწოვრებში ქსოვილების ფართო დაზიანებას იწვევს, კუს გულის უჯრედები მხოლოდ ოდნავ ზიანდებოდა.

ეს აღმოჩენა მიუთითებს, რომ განვითარებადი ჟანგბადი მნიშვნელოვანი სტიმულია გარკვეულ გენთა ჩასართავად და გამოსართავად, რაც კუების გულს ნულოვან ჟანგბადთან შეგუების საშუალებას აძლევს.

ადრეული ექსპოზიცია არა მხოლოდ ამცირებს ჟანგბადის სახეობის ქიმიური ნივთიერებების ოდენობას, ანუ მოლეკულებს, რომლებიც ქსოვილში ჟანგბადის ხელახლა მოხვედრის შემდეგ სწრაფად ხდება ტოქსიკური — არამედ ის გულის კუნთს დაზიანებისგანაც იცავს, რაც მას ნორმალური შეკუმშვის საშუალებას აძლევს ჟანგბადის სრულიად არარსებობის შემთხვევაშიც კი.

ავტორთა დასკვნით, შედეგები მიუთითებს, რომ განვითარების პროცესში არსებული ჰიპოქსია ცვლის ჟანგბადის სახეობის ქიმიური ნივთიერებების (ROS) მენეჯმენტს, რაც გულს ოქსიდაციური სტრესისგან იცავს.

მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ კუებში აღმოჩენილი ამ პროცესის საშუალებით, ერთ მშვენიერ დღესაც, ადამიანებშიც შეძლებენ გულის მუშაობის შენარჩუნებას ჟანგბადნაკლულ გარემოში. მაგალითად, შეიძლება შეიქმნას წამალი, რომელიც იგივე მექანიზმს აამოქმედებს და ადამიანის გულს ჟანგბადის ნაკლებობისგან დაიცავს.

მკვლევართა განცხადებით, მნიშვნელოვანია ისიც, რომ ადამიანებისა და კუების უჯრედები ანატომიურად ძალიან ჰგავს ერთმანეთს.

კვლევა ჟურნალ Proceedings of the Royal Society B-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია phys.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.

დატოვე კომენტარი