Дослідження крові кажанів відкриває перспективи розробки сплячки для людей, що може стати революційним рішенням для міжзоряних подорожей і медицини.
Збереження енергії та адаптація організму до екстремальних умов є ключовими викликами для тривалих космічних місій. Сплячка, яка дозволяє багатьом ссавцям знижувати метаболізм і виживати в умовах дефіциту ресурсів, може стати важливою технологією для подорожей до далеких зоряних систем, таких як Проксима Центавра, відстань до якої складає 4,24 світлових роки. Німецькі вчені з Університету Грайфсвальда під керівництвом Джеральда Керта досліджували адаптації крові кажанів, які перебувають у стані сплячки, щоб зрозуміти, як ці механізми можна застосувати до людського організму.
Кров кажанів у сплячці
Дослідження, опубліковане в Proceedings of the National Academy of Sciences, зосереджене на змінах у структурі еритроцитів (червоних кров’яних клітин) під час сплячки у кажанів видів Nyctalus noctula (що впадають у сплячку) та Rousettus aegypticus (що не впадають у сплячку), а також у людини. Еритроцити відповідають за транспортування кисню до тканин, що є критично важливим навіть під час стану глибокої сплячки, коли температура тіла значно падає.
Результати показали, що під час зниження температури тіла (з 99°F до 73°F) еритроцити кажанів змінювали свою форму, стаючи менш еластичними та більш в’язкими. Ця адаптація, ймовірно, сприяє збереженню енергії в умовах низьких температур. Цікаво, що еритроцити кажанів продовжували адаптуватися навіть за температури до 50°F, тоді як людські клітини крові припиняли змінюватися при нижчих температурах, що вказує на унікальність фізіології кажанів.
Потенціал сплячки для людей
Хоча людство поки що не здатне використовувати сплячку для космічних подорожей, відкриття адаптацій у крові кажанів може допомогти у створенні технологій, які дозволять знижувати температуру тіла астронавтів і підтримувати їхнє життя протягом довгих подорожей. Це значно зменшило б споживання ресурсів, таких як їжа, вода та кисень, і допомогло б уникнути стресу, пов’язаного з тривалим перебуванням у космосі.
Крім того, такі дослідження мають важливе медичне значення. Вже сьогодні у хірургії використовують методи контрольованої гіпотермії, наприклад, глибоку гіпотермічну зупинку кровообігу (DHCA), для проведення складних операцій. Вивчення механізмів адаптації еритроцитів у сплячих тварин може призвести до розробки нових підходів у медицині для лікування критичних станів, коли необхідне збереження енергії та ресурсів організму.
Дослідники визнають, що сплячка для людей — це все ще далека перспектива, але тепер ми на крок ближче до її реалізації. За словами Джеральда Керта, можливість зниження температури людського тіла під час міжзоряних подорожей може кардинально змінити спосіб дослідження космосу.
Ця робота також підкреслює цінність вивчення тваринних адаптацій, які можуть надати глибокі знання про стратегії виживання. Подальші дослідження зосередяться на тому, як змусити людські клітини крові імітувати поведінку еритроцитів кажанів, щоб адаптувати людський організм до тривалих періодів низької температури та низької активності метаболізму.
Висновок
Дослідження крові кажанів відкриває нові горизонти у космічній біології та медицині. Використовуючи природні механізми сплячки, вчені можуть створити умови для тривалих міжзоряних місій, що зробить мрію про подорожі до далеких зірок реальністю. Сплячка може стати важливим інструментом майбутнього як для дослідження космосу, так і для розвитку медицини на Землі.