Многим известно о том, что голые землекопы не болеют онкологическими заболеваниями. Но на самом деле это не так: раковые опухоли у них образуются, однако это происходит очень редко. Впервые рак у этих грызунов обнаружили американские ученые в прошлом году – они сообщили о нескольких случаях заболевания, которые были зафиксированы в Вашингтоне в Национальном зоопарке, а также в Иллинойсе в Брукфилдском зоопарке. Благодаря этому ученые получили информацию, что эти животные не защищены на сто процентов от канцерогенеза, хотя существует мнение, что именно из-за того, что грызунов содержали в неволе, у них развились опасные новообразования.

Грызуны способны выдерживать высокие концентрации углекислого газа на протяжении длительного времени. Они не реагируют никак, если внутри норы уровень углекислоты вырастает до 7-10 процентов: не делают никаких попыток уйти в те места, где кислорода больше. Более того, у них нет никаких признаков ацидоза тканей и гипервентиляции легких. Даже в том случае, если концентрация углекислого газа достигает 80 процентов, они способны существовать в таких условиях в течение пяти часов.

Специалисты задались вопросом, каким образом эти животные выживают в подземных норах, где так мало кислорода. Как оказалось, голые землекопы похожи не только на насекомых, но и на растения. В среде, где наблюдается дефицит О2, грызуны меняют свой метаболизм и начинают анаэробно расщеплять фруктозу. Благодаря данному процессу выделяется достаточно энергии, которая необходима для клеток мозга и которая предотвращает гибель этих клеток.

В рамках эксперимента ученые посадили грызунов в атмосферные камеры, воссоздав условия гипоксии. Доля кислорода составляла всего пять процентов. Голые землекопы чувствовали себя хорошо на протяжении пяти часов, в то время как обычные мыши погибли приблизительно через 15 минут. Однако на этом исследователи не остановились. Они удалили весь кислород из камер, в результате чего мыши погибли менее, чем за минуту. Землекопы через полминуты потеряли сознание, однако не оставляли попыток дышать на протяжении нескольких минут. В конечном итоге дыхание прекратилось, однако, как только их перенесли в комнатные условия, грызуны оживали и не подавали никаких признаков тог, что у них поврежден мозг. Таким образом, голые землекопы оставались в живых даже после 18-минутного пребывания в среде, полностью лишенной кислорода.

Учеными было установлено, что в условиях длительной гипоксии в кровь этих животных поступает достаточно большое количество сахарозы и фруктозы. При помощи молекулярных насосов, которые ранее обнаруживались исключительно в кишечнике млекопитающих, углеводы поступают в клетки мозга. Метаболизация фруктозы осуществляет посредством гликолиза, который протекает с участием глюкозы в обычных условиях.

В то же время использовать глюкозу невозможно в силу того, что один из этапов гликолиза требует наличия активного фермента, который называется фосфофруктокиназой-1. Деятельность этого фермента сильно зависит от энергетического состояния клетки, которое без кислорода резко ухудшается. В конечном итоге процесс гликолиза останавливается, и клетка больше не может производить энергию, которая необходима для осуществления жизнедеятельности. Благодаря фруктозе этот барьер можно обойти.При этом происходит образование лактата или молочной кислоты, благодаря чему возобновляется производство энергии, хоть и в небольших количествах.

Как отмечают исследователи, подобная способность менять свой метаболизм для выживания в экстремально тяжелых условиях, характерна для растений, но никак не для млекопитающих.

Исследователи надеются на то, что сделанное ими открытие даст возможность разработать новые методики предотвращения повреждений тканей сердца при гипоксии, которая связана с ишемической болезнью сердца.

Источник