Bazı Hayvan Kalpleri Oksijensiz Hayatta Kalmaya Uyum Sağlayabilir
Kış aylarında bazı kaplumbağalar göletlerde ve göllerde kış uykusuna yatmayı severler. İnce bir buz tabakasının altına güvenle gizlenmiş bu tatlı su sürüngenleri, konuşacak oksijen kalmadan altı aya kadar dayanabilir.
Vücutlarının bununla nasıl başa çıkabileceği, nasıl büyüdüklerine bağlı olarak ortaya çıkıyor. Yeni araştırmalar, kaplumbağa embriyolarının düşük oksijene maruz kaldıklarında, kalplerini, yaşamlarının geri kalanında bu gibi koşullara daha dayanıklı olacak şekilde programladığını ortaya koydu.
Varoluşlarının başından itibaren, bu inanılmaz canlıların bir suda yaşayan hipoksi yaşamı için hazırlandığı görülüyor. Suyun altındaki yuvalarda gelişen embriyoları bazen yüzde 11 kadar az oksijene maruz kalabilir ve bu da kalp yapılarını ve fonksiyonlarını kalıcı olarak değiştirebilir.
Manchester Üniversitesi'nden kardiyak biyoloğu Ilan Ruhr , “Gelişim sırasında kaplumbağaların düşük oksijenli ortamlara karşı tolerans derecesini değiştirmenin mümkün olduğunu gösteren ilk kişi olduğumuz için heyecanlıyız” diyor .
Hipoksik koşullarda hayatta kalmak, kalbin besin sağlamaya ve atıkları gidermeye devam etme yeteneğine bağlıdır. İnsanlar kalp krizi geçirdiklerinde kalpleri genellikle ortaya çıkan hipoksiden zarar görürler ve aynı şey kalp nakli sırasında da olabilir.
Yine de kaplumbağalar ve timsahlar gibi sürüngenler bu aşırı ortamlara dayanabilir ve hala metabolizmalarını ve kas fonksiyonlarını koruyabilirler. Hücresel düzeyde neler olup bittiğini anlamak için, araştırmacılar , yarısı yüzde 21 normal oksijen koşullarında geliştirilen ve yarısı sadece yüzde 10 oksijen seviyelerinde geliştirilen bir grup genç Ortak Yapışma Kaplumbağaları ( Chelydra serpentina ) üzerinde çalıştı. .
Kas hücrelerini kalpten izole eden hücreler daha sonra düşük seviyelerde oksijene maruz bırakılarak ekibin pH, hücre içi kalsiyum (kalp kaslarının kasılmasına yardımcı olan) ve reaktif oksijen türleri (ROS) olarak adlandırılan kimyasallardaki değişiklikleri ölçmesine izin verildi.
Oksijen tekrar verildiğinde bile, memelilerde yoğun doku hasarına neden olan bir şey olmasına rağmen, kalp hücreleri çok az belirgin yaralanma gösterdi.
Bulgular, gelişimsel oksijenin, kaplumbağa kalbinin sıfır oksijene tolerans göstermesini sağlayan belirli genleri açmak ve kapatmak için önemli bir çevresel işaret olduğunu göstermektedir.
Erken maruz kalma, doku çok hızlı bir şekilde yeniden oksijenlendiğinde toksik hale gelebilen bir molekül olan ROS miktarını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda kalp kaslarını hasar görmekten koruyarak, normal oksijen yokluğunda bile normal şekilde büzüşmelerini sağlar.
"Toplu olarak, bu sonuçlar gelişimsel hipoksi oksidatif strese karşı kalbi koruyabilir ROS yönetimine dahil yolları değiştirir önermek," yazarlar sonucuna .
Bir gün, araştırmacılar bu bilginin insan kalbini canlı tutmak ve hipoksik şartlar altında iyi kullanabilmelerini umuyor. Örneğin, gelecekte bir ilaç aynı mekanizmaları açabilir ve insan kalbini oksijen yoksunluğundan koruyabilir.
University of Manchester'dan karşılaştırmalı fizyolog Gina Galli , “Kaplumbağalar ve insanlardaki kalp hücreleri anatomik olarak oldukça benzer” diyor . Bunu tıbbi bir senaryoya uygulayabilmek. "
Araştırma Kraliyet Cemiyeti B Bildirileri'nde yayınlandı .
