Hibernácia: škrečky sa nezaškrtávajú správne

Počas pokojovej fázy vnútorné hodiny stoja nehybne

Škrečok, Cricetus cricetus, hibernácie niekoľko mesiacov. Spôsob regulovania hibernácie je stále nejasný. © Mireille Masson Pévet
čítať nahlas

Počas hibernácie spočívajú vnútorné hodiny poľných škrečkov. Medzinárodný výskumný tím to teraz prvýkrát preukázal v novej štúdii. Vedci vyvracajú starú hypotézu, že vnútorné hodiny vzdorujú nízkej telesnej teplote pri hibernácii asi štyri až osem stupňov Celzia a pôsobia ako kontrolný mechanizmus pre časové procesy fyziologických funkcií v pokojovej fáze.

Vnútorné alebo cirkadiánne hodiny riadia dennú rutinu u cicavcov, a teda aj u ľudí. Diktuje to, keď sme unavení, keď máme hlad a keď sa zobudíme. Je lokalizovaná v tzv. Suprachiasmatických jadrách (SCN), čo je akumulácia buniek v mozgu. Tam sa v približne 24-hodinovom rytme aktivujú alebo inhibujú tzv. Hodinové gény. Zabezpečujú, aby určité látky, ako napríklad hormóny, prenášali „čas“ do tela.

Najvýznamnejším ukazovateľom času je hormón melatonín, ktorý sa vytvára v noci v epifýze, malý orgán v strede mozgu a ktorý podporuje spánok u ľudí. Poskytuje tiež informácie o zvyšovaní alebo znižovaní dĺžky dňa, a teda ovplyvňuje sezónne zmeny škrečka, ako sú zmena srsti, hmotnostné cykly a hibernácia.

Skúmané gény na sledovanie

Annika Herwig z Zoologického ústavu veterinárneho lekárstva v Hannoveri spolu s francúzskymi vedcami Paulom Pévetom a Florentom G. Revelom z Neurovedného ústavu Cellulaires et Intégratives na molekulárnej úrovni preukázali, že tieto mechanizmy sú počas hibernácie zamerané na poľných škrečkov. Študovala gény hodín Per1, Per2 a Bmal1 a gén regulujúci produkciu melatonínu.

Gény sa normálne zapínajú a vypínajú v 24-hodinovom dennom rytme, a teda poskytujú „čas“. U škrečkov v hibernácii sa však nenašli žiadne denné rozdiely v aktivite týchto génov. Buď sú trvalo aktivované alebo blokované. Neexistuje tiež žiadny melatonínový rytmus. zobraziť

Presné načasovanie je nevyhnutné

„Tento výsledok je veľmi prekvapivý, pretože hibernácia je veľmi presne načasovaný proces. Presné načasovanie je pre zvieratá životne dôležité, “vysvetľuje Herwig v americkom časopise Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS). „Napríklad zvieratá musia„ vedieť “, kedy sa prebudia na jar. Nearytmická aktivita hodinových génov a melatonínu, ako sme dokázali, znamená, že tieto procesy nie sú aktívne regulované vnútornými hodinami. “Takže to, čo hibernácia začína a reguluje, je stále ungeklrt.

Objasnenie procesov počas hibernácie by mohlo byť zaujímavé aj pre humánne lekárstvo: počas určitých neurochirurgických zákrokov, napríklad po mŕtviciach, K aktívne znížila teplotu pacienta, aby sa zabránilo poškodeniu buniek. Toto opatrenie sa však môže rýchlo stať nebezpečenstvom pre pacienta, napríklad z dôvodu nedostatočného prietoku krvi alebo fibrilácie predsiení. Ak sa odpovie na otázku, ako škrečok s inak konštantnou telesnou teplotou môže tolerovať a tolerovať také veľké rozdiely v teplote, pacienti to môžu urobiť počas neurochirurgických výkonov. Intervencie možno lepšie chrániť.

(idw - Veterinárna univerzita v Hannoveri, 22.08.2007 - DLO)