Nietoperze posiadają wyjątkowe zdolności adaptacyjne, pozwalające im wytrzymać ekstremalne zimno
Michał Duszczyk
NASA bada teorię hibernowania ludzi jako sposobu na przetrwanie długotrwałych podróży kosmicznych od wielu lat. Na razie bez większego powodzenia. Eksperci brali pod lupę choćby m.in. wzorce hibernacji arktycznych wiewiórek ziemnych. Przełom przynieść mogą jednak nietoperze. Tak przynajmniej twierdzą naukowcy z Niemiec. Zespół pod kierownictwem Geralda Kertha z Uniwersytetu w Greifswaldzie, który bada rolę erytrocytów, przyjrzał się działaniu tego szczególnego rodzaju czerwonych krwinek w procesie hibernacji.
Jak wprowadzić człowieka w stan hibernacji
Wyniki, opublikowane w czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences”, zaskakują. Wiadomo, że komórki krwi zmieniają swój kształt w odpowiedzi na zmiany ciśnienia i rozmiarów naczyń krwionośnych, ale wnioski płynące z ekstremalnych warunków podczas hibernacji dowodzą, że te zmiany mogą być szczególne. Odkryto, iż wraz ze spadkiem temperatury wewnętrznej hibernujących gatunków z 37,7 st. C do około 23,4 st. C, struktura erytrocytów uległa znaczącej modyfikacji – komórki stały się mniej elastyczne i bardziej lepkie. Zdaniem naukowców wskazuje to na ich fizjologiczną adaptację mającą na celu oszczędzanie energii w warunkach zimna.
Nietoperze posiadają wyjątkowe zdolności adaptacyjne, pozwalające im wytrzymać ekstremalne zimno. Czy da się jednak tę cechę wykorzystać w potencjalnych zastosowaniach u człowieka? Na dziś wydaje się to dość trudne, gdyż badania dowiodły, że zmniejszając temperaturę do 10 st. C erytrocyty nietoperzy nadal ulegały transformacji, gdy reakcja ludzkich krwinek zanikała. Badacze w laboratorium analizie poddali krew człowieka, a także nietoperzy zapadających w sen zimowy (Nyctalus noctula), jak i tych nie wpadających w hibernację (Rousettus aegypticus).
Hibernacja w podróżach kosmicznych
Gerald Kerth wskazuje, iż zrozumienie, w jaki sposób można manipulować właściwościami komórek krwi, może pomóc w optymalizacji krążenia. I nie chodzi wyłącznie o opracowanie technik hibernacji w podróżach kosmicznych, ale również o zastosowania w medycynie (dziś stosuje się techniki chirurgiczne, jak zatrzymanie krążenia w głębokiej hipotermii – DHCA, by wywołać kontrolowaną hipotermię w celu tymczasowego zatrzymania funkcji mózgu podczas operacji).
Sen zimowy stanowi istotną strategię biologiczną dla wielu ssaków, pozwalającą im oszczędzać energię i przetrwać w obliczu ograniczonych zasobów. Taka umiejętność z pewnością przydałaby się w przyszłości astronautom podróżującym np. do sąsiednich gwiazd, jak Proxima Centauri. Lot do gwiazdy odległej o ponad 4 lata świetlne, nawet gdyby udało się rozwinąć prędkość bliską prędkości światła, trwałaby latami.
