Голые землекопы помогут справиться с болью
Помимо исключительно большой продолжительности жизни, результатом эволюции голых землекопов стала способность этих грызунов прекрасно чувствовать себя в условиях повышенной кислотности, несовместимой с жизнью других млекопитающих, в том числе человека. Исследователи университета Иллинойса в Чикаго получили данные, проливающие свет на эту уникальную адаптацию.
По словам руководителя работы, профессора Томаса Парка (Thomas Park), в густонаселенных пещерах голых землекопов концентрация углекислого газа в воздухе достигает очень высоких значений. Знание механизмов, обеспечивающих способность животных переносить эти условия, может помочь в разработке методов облегчения боли у человека. Дело в том, что основным механизмом формирования ноющей боли, например, при травмах, является закисление поврежденных тканей, являющееся неизбежным побочным эффектом их травмирования.
В носу млекопитающих есть специализированные рецепторы, реагирующие на концентрацию углекислого газа во вдыхаемом воздухе. Активация соответствующих нервных волокон вызывает стимуляцию ядра тройничного нерва в стволе мозга, что, в свою очередь, запускает защищающие животное физиологические и поведенческие реакции, проявляющиеся чесанием носа и избеганием зон с повышенной концентрацией углекислоты.
Исследователи запускали голых землекопов в систему вольеров, часть которых была заполнена воздухом с содержанием углекислого газа 10-20 или 50% (в обычной атмосфере Земли концентрация углекислоты – около 0,04%; человеку достаточно 10-процентной концентрации, чтобы потерять сознание и умереть).
Перемещение животных никак не ограничивалось, при этом ученые регистрировали продолжительность времени, проводимого в каждой из зон. Поведение и физиологические реакции животных сравнили с поведением и физиологическим реакциями лабораторных крыс, мышей и близкородственных видов землекопов, предпочитающих жить в более комфортных условиях. Видеоролик с описанием своего эксперимента авторы разместили на YouTube:
Наблюдения показали, что при концентрации углекислоты, не превышающей 20%, голые землекопы проводили одинаковое количество времени во всех зонах системы, независимо от концентрации углекислого газа, и активации ядра тройничного нерва при этом у них не регистрировалось. Животные всех контрольных групп избегали таких зон; при этом у них наблюдалось значительное повышение активности этой структуры ствола мозга.
Зон с концентрацией углекислоты в 50% голые землекопы избегали, хотя и там у них не регистрировалось активации ядра тройничного нерва. Это указывает на существование механизма, позволяющего голым землекопам избегать болевого синдрома при постоянном пребывании в условиях повышенной кислотности. Дальнейшее изучение этого механизма в будущем поможет в разработке новых методов устранения болевых ощущений у человека при травмах и после проведения хирургических вмешательств.
Статья Pamela Colleen LaVinka, Thomas J. Park Blunted Behavioral and C Fos Responses to Acidic Fumes in the African Naked Mole-Rat опубликована в журнале PLoS ONE.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University of Illinois at Chicago:
Naked Mole-Rats May Hold Clues to Pain Relief.
25.09.2012