На холоде суслика клетки выигрывают у человечьих
Причем – неоспоримо, так как индуцированные стволовые клетки взрослых обитающих в Северной Америке так называемых тринадцатиполосных сусликов оказались устойчивыми к сильному охлаждению, а вот человеческие – нет, поскольку в людских разрушалась система так называемых микротрубочек в тех индуцированных стволовых клетках. Сравнительный эксперимент на предмет того, как именно ведут себя в условиях сильного охлаждения человечьи и сусликов индуцированные стволовые клетки провели научные спецы Национальных институтов здоровья. Самих тринадцатиполосных сусликов для сравнительного эксперимента ученые избрали из-за свойства организма этих сусликов резко изменять свою физиологию в условиях зимней спячки – с понижением температуры тела чуть ли не до нуля градусов по Цельсию и десятикратным замедлением сердечного ритма (от 200 ударов в минуту в нормальных условиях до 20 в условиях зимней спячки).
Однако исследователи проделали свои опыты не просто из спортивного любопытства, а в попытке понять, что следует сделать, чтобы клетки человека вели себя в холоде также, как клетки тех же сусликов, то есть – при холоде не разрушались. Об этом повествует в своем пересказе опубликованных в Cell результатов эксперимента «Наука и жизнь».
Отличие переносимости холода клеток сусликов и людских в пересказе излагается так: «Известно, что понижение температуры плохо сказывается системе микротрубочек – длинных белковых тяжей, которые пронизывают всю клетку и которые служат ей молекулярным скелетом. Микротрубочки поддерживают внутреннюю структуру клеток и служат своеобразными рельсами, по которым внутри клетки транспортируются различные грузы. В клетках человека система микротрубочек при охлаждении разрушалась – но в клетках суслика они оставались целыми. Холодовое разрушение микротрубочек связано с поломками в митохондриях и лизосомах. Митохондрии часто называют энергетическими станциями клетки, они доверху нашпигованы ферментами, которые с помощью кислорода добывают для клетки энергию, окисляя разные вещества. Побочный продукт работы митохондрий – знамениты кислородные радикалы, очень сильные окислители, повреждающие ДНК, липиды и белки. У митохондрий есть защита против кислородных радикалов, но когда их становится слишком много, они становятся проблемой. На холоду радикалов-окислителей появляется все больше и больше, и они в конце концов начинают портить микротрубочки. Лизосомы же представляют собой мембранные пузырьки с разными расщепляющими ферментами. При понижении температуры мембрана лизосом портится, их ферменты выливаются в клетку и расщепляют белки микротрубочек. У сусликов же ничего такого ни с митохондриями, ни с лизосомами не происходит». Ну, и в надежде увидеть пути, как получить аналогичные результаты для людских научные спецы и поставили эксперимент.
Но ситуция вышла в итоге непростой. «Оказалось, что в клетках человека, несмотря на холод, цитоскелет – и, соответственно, внутриклеточная структура – сохраняются целыми, но только если использовать сразу оба способа, то есть если подавлять и активность ферментов-расщепителей, и активность митохондрий,- разъясняется в пересказе. При этом подчеркивается, что способные впадать взимнюю спячку животные «могут так делать потому, что их клетки способны затормозить обмен веществ и остыть до очень низкой температуры без вреда для себя».
Но человек этого пока не может. Этой способности человек в ходе эволюции не получил.
Если даже и научится – имеется «риск», как отмечается в пересказе, что из-за охлаждения повредиться «что-то еще».
То есть – тут научным спецам предстоит еще очень большая работа.
Решение этой проблемы, как утверждается в пересказе, открыло бы возможность более длительного хранения органов для пересадок, оказания более эффективной помощи получившим травмы головы гражданам, и в целом ряде иных непростых ситуаций.