- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

У спящих медведей выделен белок, сохраняющий кости от хрупкости во время зимней спячки

image
Фото Rachel Cash [1], Flickr

Группа исследователей из университета Колорадо опубликовала научную работу, посвящённую механизму сохранения костей у чёрных медведей (барибалов [2]) во время их зимней спячки. Практическая сторона работы, помимо чисто биологических и химических вопросов, затрагивает и проблему хрупкости костей скелета космонавтов во время их пребывания в невесомости, а также во время возможных дальних космических полётов. Известно, что в условиях микрогравитации неизбежно происходит вымывание кальция из костей, откуда он попадает в кровь, вызывая гиперкальциемию [3]. Работа опубликована в Journal of Experimental Biology и называется "Suppressed bone remodeling in black bears conserves energy and bone mass during hibernation [4]".

Известно, что в состоянии спячки [5] (гибернации) у медведей уровень их биологических процессов при снижении температуры тела на 10° уменьшается в два раза (пульс снижается с примерно 55 ударов в минуту до примерно 14 ударов). При этом после выхода из спячки, которая длится до шести месяцев, у медведей не наблюдается [6] потерь ни в мышечной, в ни в костной массе, что неизбежно происходит с человеком при долгом отсутствии двигательной активности.

Сценарий длительного космического перелёта практически всегда подразумевает, что космонавты должны будут проводить определённое время в режиме сна. К примеру, NASA рассматривает варианты [7] сравнительно короткого полёта на Марс астронавтов, погружённых в состояние анабиоза, как способ уменьшить расходы на поддержание жизнедеятельности человеческого организма. В 2009 году в NASA выполняли специальное исследование [8], в ходе которого смогли численно оценить степень потери скелетом кальция у 13 астронавтов, находившихся на орбите Земли от 4-х до 6-ти месяцев. Выяснилось, что прочность бедренных костей у них в среднем снизилась на 14%, а у некоторых этот показатель составил 20-30%, что фактически означает наличие остеопороза.

Ранее считалось, что у медведей во время гибернации происходит примерно аналогичный процесс вымывания кальция из костей. Исследователям для решения этого вопроса пришлось поймать 13 медведей как раз находившихся в состоянии сезонной спячки и взять у них образцы крови и костной ткани. После анализа проб выяснилось, что на самом деле кости медведей не теряют кальций: этот процесс подавляется усиленной выработкой особого протеина CART [9], концентрация которого во время спячки возрастает в 15 раз. Такая биохимическая регуляция приводит к тому, что медведи, внезапно проснувшись среди зимы, не испытывают проблем с двигательной активностью. Это исследование впервые затронуло млекопитающих, размеры которых сопоставимы с размерами человека. Подвергшихся исследованию животных исследователи отпустили, и они благополучно продолжили свою спячку дальше.

Автор: jeston

Источник [10]


Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/biotehnologii/94117

Ссылки в тексте:

[1] Rachel Cash: https://www.flickr.com/photos/126376785@N08/14713335125/in/photolist-oqaFVP-4soRmR-bKf9Z-rsqya-hhV4vR-4EhvBC-6RSouk-4LWyiU-6zyK3A-81tNuw-nEfa4r-eesbFH-tPA6hE-onNTuw-cjYcHW-a7E7Lp-c4FiV-ueQXkb-upZBdd-fuiZAQ-4Um8U8-4Jdc8h-5cdvpQ-9V4ybi-9V7nWq-gfE7i6-hiaz93-bNaea2-nHc1Hj-dfDiaG-79YaCt-3WXGM-iYrB8X-88dohf-gntLw1-dSMgs-awaXmQ-6ySkns-bxhPzv-bA2mZW-rGxUJM-aCZVtN-gfE8gu-coj9Ms-72Q7Jt-5iPWb3-5oTgRv-s6kK3e-eidiFo-qUan2

[2] барибалов: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%B1%D0%B0%D0%BB

[3] гиперкальциемию: http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=21731&d_no=62940#.VajmFPntmko

[4] Suppressed bone remodeling in black bears conserves energy and bone mass during hibernation: http://jeb.biologists.org/content/218/13/2067

[5] спячки: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D1%8F%D1%87%D0%BA%D0%B0

[6] наблюдается: http://www.gazeta.ru/science/2011/02/18_a_3530326.shtml

[7] варианты: http://www.digitaltrends.com/cool-tech/nasa-funding-research-deep-sleep-transporting-astronauts-mars/

[8] исследование: http://scienceblog.ru/2009/01/27/polety-v-kosmos-razrushayut-kosti-astronavtov/

[9] CART: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16840648

[10] Источник: http://geektimes.ru/post/258938/