VIDEO | Mõni loom püsib kuni pool aastat elus peaaegu ilma hapnikuta

 (2)

On loomi, kelle süda suudab kohaneda eluga hapnikuvabas keskkonnas.

Talvel eelistavad mõned kaimankilpkonnad (ld Chelydra serpentina) jääda talveunne tiikides ja järvedes. Need magevee-roomajad suudavad õhukese jääkihi all turvalises keskkonnas ilma hapnikuta elus püsida kuni kuus kuud.

See, kuidas nende organismid sellega kohanevad, sõltub sellest, kuidas neid on kasvatatud. Kui kilpkonnalooted on kokku puutunud madala hapnikutasemega, programmeerib see nende südamed kogu ülejäänud eluks vastavatele tingimustele paremini vastu pidama.

Paistab, et need loomad on juba oma eksistentsi algusest alates häälestatud eluks hapnikuvaeses vees. Sügaval allvee-pesades peavad looted mõnikord arenemise käigus leppima veega, milles pole rohkem kui 11% hapnikku. See kogemus võib püsivalt muuta nende südamelihase struktuuri ja funktsioneerimist.

Hüpoksilistes tingimustes ellujäämine sõltub südame suutlikkusest jätkata toitainete kohaletoimetamist ja jääkainete kõrvaldamist. Kui inimest tabab südamerabandus, on tema süda tavaliselt hüpoksiast ehk hapnikuvaegusest kahjustatud. Samasugune kahjustus võib ilmneda südamesiirdamise-operatsiooni tulemusel.

Ometi suudavad roomajad nagu kilpkonnad ja alligaatorid neid äärmuslikke keskkonnatingimusi taluda, säilitades ainevahetuse ja lihaste funktsionaalsuse.

Selgitamaks välja, mis sellistel puhkudel toimub rakutasandil, analüüsisid uurijad rühma noori kaimankilpkonni, kellest pooled olid arenenud normaalse, 21-protsendilise hapniku osakaaluga keskkonnas, pooled aga vaid keskkonnas, kus oli vaid 10% hapnikku.

Seotud lood:

Uurijad võtsid katseloomade südamest südamelihase-rakke, mis viidi seejärel madala hapnikusisaldusega keskkonda, mis võimaldas uurimisrühmal mõõta muutuseid happelisuses, rakusisese kaltsiumi (mis aitab südamelihasel kokku tõmbuda) osakaalus ja reaktiivseteks hapnikuradikaalideks või hapnikku sisaldavateks aktiivseteks osakesteks (ingl ROS; reactive oxygen species) nimetatavate kemikaalide koguses.

Isegi pärast tagasi hapnikurikkasse keskkonda viimist (mis imetajatel võib tekitada kudede laialdast kahjustumist) ei ilmnenud südamelihase-rakkudel olulisi kahjustusi.

Varajane kokkupuude hapnikuvaegusega mitte ainult ei vähenda südamelihases hapnikku sisaldavate aktiivsete osakeste hulka (mille molekulid võivad hapniku liiga äkilisel taasviimisel kudedesse muutuda toksiliseks), vaid võib südamelihast ka kahjustuste eest kaitsta, kuna võimaldab sel normaalsel määral kokku tõmbuda ka hapniku täieliku puudumise tingimustes.

Uurijad loodavad, et kunagi tulevikus võivad need teadmised aidata inimeste südameid hüpoksilistes tingimustes elusa ja tervena hoida.

Näiteks pole välistatud, et leiutatakse ravim, mis võib samasuguse mehhanismi sisse lülitada inimese südamerakkudes ja seega kaitsta inimsüdant hapnikuvaeguse eest.

„Kilpkonnade ja inimeste südamelihaste rakud on anatoomia poolest üsna sarnased,“ selgitas Manchesteri ülikooli võrdleva füsioloogia järeldoktor Gina Galli, „nii et kui me suudame välja selgitada, millised tegurid võimaldavad neil hapnikuvaeses keskkonnas ellu jääda, võime loota, et suudame sama protsessi matkida meditsiinilises olukorras.“

Uurimus ilmus teadusajakirjas Proceedings of the Royal Society B.