Голі землекопи, “безсмертні” африканські гризуни, можуть переживати до 20 хвилин повного позбавлення кисню завдяки здатності їх клітин використовувати чисту фруктозу для забезпечення себе енергією, що ріднить їх з рослинами, йдеться в статті, опублікованій в журналі Science.
“Нам першими вдалося показати, що, принаймні, один ссавець може перемикатися з глюкозного метаболізму на фруктозу при нестачі кисню. Наш мозок та інші органи необоротно руйнуються через декілька хвилин після зупинки серця або інсульту. Так як ДНК мишей і голих землекопів на 94% ідентична, цілком можливо, що ми зможемо “запозичити” цей незвичайний метаболізм в майбутньому”, — заявив Гері Левін (Gary Левін) з Центру молекулярної медицини в Берліні (Німеччина).
Голий землекоп (Heterocephalus glaber) — унікальний ссавець, що володіє безліччю дивовижних властивостей. Цей безволосий підземний гризун розміром з мишу і вагою 30-50 грам мешкає в східній Африці. У 1970-ті роки вчені виявили, що ці істоти живуть надзвичайно довго для свого розміру і не схильні до ракових захворювань. Крім того, землекопи практично не відчувають болю і не реагують на роздратування шкіри кислотами.
Землекопів утворюють підземні колонії з кількох десятків особин, які очолює самка — “цариця”, єдина особина, що виробляє потомство у колонії. Всі інші члени колонії залишаються на становищі робітників і не беруть участь у розмноженні, так як їх статеві органи не здатні виробляти потомство. Така соціальна структура — звичайна справа у бджіл і мурах, але рідкісний випадок у ссавців.
Як розповідає Левін, у землекопів є ще одна “суперздатність” – вони спокійно переносять недолік кисню і виживають навіть в тих випадках, коли їх повністю позбавляють доступу до кисню протягом 18-20 хвилин. За словами біолога, навіть по закінченні цього часу землекопи не мають жодних проблем зі здоров’ям і в їх організмі не відбувається масової загибелі клітин.
От навіщо їм потрібно таке вміння, не є таємницею – грабарі живуть у вузьких і перенаселених” тунелях і лабіринтах, де концентрація кисню завжди нижче норми. З іншого боку, те, як саме їм вдається виживати в таких умовах, не було відомо і залишалося предметом суперечок серед учених.
Левін і його колеги вирішили розкрити цю таємницю, помістивши декількох землекопів з берлінської колонії цих гризунів в спеціальні клітини, де концентрацією кисню можна було гнучко управляти, і простежили за тим, як змінювалася робота їх організму при зниженні частки О2 в повітрі до нуля і її повернення до нормальних значень.
Виявилося, що землекопи використовують кілька прийомів для захисту від нестачі кисню. По-перше, швидкість метаболізму знижується при нестачі О2, і згодом, приблизно через п’ять годин після його падіння до смертельних для людини значень, ці гризуни впадають в анабіоз.
По-друге, гризуни в черговий раз виявилися найбільш унікальними тваринами на Землі. Як з’ясували вчені, у клітинах з мозку і всіх інших органів цих гризунів присутній особливий набір ферментів, що дозволяє їм харчуватися не глюкозою, а фруктозою. Розкладання фруктози, на відміну від глюкози, не потребує кисню, що дозволяє клітинам виживати більше години, перемикаючись на альтернативне джерело їжі.
Що цікаво, у інших ссавців лише клітини печінки і кишечника можуть поглинати глюкозу, а інші органи і тканини не мають такої здатності. В цьому відношенні голі землекопи набагато ближче до рослин, ніж до тварин, так як розкладання фруктози є одним з головних способів добування енергії з поживних речовин для представників флори. Відповідно, можна говорити, що землекоп тимчасово перетворюється в “рослину”, намагаючись вижити при нестачі кисню.