O tym jak ssaki regulują temperaturę ciała
[Data: 2011-04-14]
Austriaccy naukowcy poczynili pewne nieoczekiwane odkrycia, które pokazują sposób, w jaki ssaki mogą wprowadzać znaczące i szybkie zmiany w składzie lipidowym błon komórkowych. Zespół z Instytutu Badawczego Ekologii Fauny i Flory Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Wiedniu doszedł do tego odkrycia po przeanalizowaniu zmian w składzie kwasów tłuszczowych błony komórkowej dzikich świstaków – stworzeń podobnych do wiewiórek, które występują zwykle w regionach górskich.
Świstaki alpejskie, jako typowe hibernatory, obniżają na większą część zimy temperaturę swojego ciała do poziomu bliskiego temperaturze otoczenia. Nawet w przypadku przerwania hibernacji temperatura ich ciała utrzymuje się kilka stopni poniżej typowych poziomów letnich.
W toku badań, których wyniki opublikowane zostały w czasopiśmie Public Library of Science (PLoS) ONE, odkryto że ilość tak zwanych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych n-6 (tych z końcowym podwójnym wiązaniem na szóstej pozycji) w błonach znacznie wzrastała przed rozpoczęciem hibernacji, najprawdopodobniej aby przygotować ciało i serce do funkcjonowania w niezwykle niskich temperaturach.
Zespół odkrył również, że oprócz faktu, iż wzrost był znaczny, następował wyjątkowo szybko. Co więcej, wraz z nastaniem wiosny proces ulega odwróceniu i zwierzęta powracają do funkcjonowania z wysoką temperaturą ciała.
Zwierzęce błony komórkowe to bimolekularne warstwy fosfolipidów (naładowanych molekuł tłuszczu) zbudowane w różnym stopniu z kwasów tłuszczowych, które muszą zostać pozyskane z diety. Wykazano, że niezbędne wielonienasycone kwasy tłuszczowe mają istotne znaczenie dla odporności na rozmaite choroby i radzenia sobie ze zmianami temperatury ciała. Ssaki są raczej mało prawdopodobnymi kandydatami na znaczne zmiany wywoływane przez temperaturę, które jak wiadomo mają miejsce w przypadku ryb i gadów, ponieważ utrzymują one zazwyczaj wysoką i raczej stałą temperaturę ciała.
Kwasy tłuszczowe wbudowane w błony pochodzą prawdopodobnie z tkanki tłuszczowej białej świstaków. Jednakże kwasy te nie są tak po prostu losowo pobierane z zapasów tłuszczu. Wielonienasycone kwasy tłuszczowe n-6 transportowane są na zasadach preferencyjnych, niemniej mechanizm wykorzystywany przez nie do tego celu pozostaje dla naukowców tajemnicą.
Wcześniej panowało powszechne przekonanie, że ssaki nie są w stanie zmieniać proporcji niezbędnych kwasów tłuszczowych w błonach komórkowych inaczej niż przez zmianę diety. Obecne odkrycia posuwają jednak naprzód debatę na ten temat, pokazując że zmiany zachodzące w przypadku świstaków nie mogą być związane z bezpośrednim wpływem diety, gdyż w czasie hibernacji i bezpośrednio po jej zakończeniu nie mogą nić jeść, ponieważ ich pożywienie jest przykryte grubą warstwą śniegu.
Wyniki badań zdecydowanie sugerują, że zwierzęta dysponują specyficznymi sposobami transportowania poszczególnych grup kwasów tłuszczowych w organizmie, a zważywszy na fakt, że zimują pod ziemią i są odizolowane od jakichkolwiek zewnętrznych sygnałów, te zmiany muszą być kontrolowane przez endogeniczny zegar w ramach rocznego cyklu.
Walter Arnold, kierownik badań, wyjaśnia że odkrycia te wskazują na małe prawdopodobieństwo swoistości tych mechanizmów dla zwierząt zapadających w zimowy sen, gdyż wszystkie ssaki, w tym ludzie, obniżają do pewnego stopnia temperaturę swojego ciała w czasie zimowych miesięcy.
„Mały świstak może zrewolucjonizować nasz sposób myślenia o metabolizmie kwasów tłuszczowych. Koncepcja, że zmiany w zawartości niezbędnych kwasów tłuszczowych w błonach mogą zachodzić tylko za pośrednictwem diety jest najwyraźniej zbyt prosta.”
Arnold dodaje również, że „zapadalność ludzi na zawał serca, która jak powszechnie wiadomo wzrasta kiedy błony zawierają wysoką proporcję n-6 do n-3, osiąga poziom szczytowy pod koniec zimy”. Badania sugerują zatem, że istnieje możliwość, iż wysoka zapadalność na zawał serca wiąże się z sezonowym szczytem stężenia wielonienasyconych kwasów tłuszczowych n-6 w mięśniu sercowym.
Więcej informacji:
Uniwersytet Medycyny Weterynaryjnej w Wiedniu:
http://www.vetmeduni.ac.at/en/
Teksty pokrewne: 29255, 32056
Kategoria: Różne
Źródło danych: Uniwersytet Medycyny Weterynaryjnej w Wiedniu
Referencje dokumentu: Arnold, W., et al. (2011) Diet-Independent Remodeling of Cellular Membranes Precedes Seasonally Changing Body Temperature in a Hibernator. PLoS ONE 6(4): e18641. DOI:10.1371/journal.pone.0018641.
Indeks tematyczny: Nauki biologiczne; Badania Naukowe
RCN: 33310
http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=PL_NEWS&ACTION=D&SESSION=&RCN=33310