Исследователи начинают раскрывать тайну «зомби-сердец» миксин
Миксины — это падальщики морских глубин. Эти слизистые донные рыбы питаются тушами мёртвых морских существ и процветают в глубоких водах, где мало кислорода. Их сердца могут продолжать биться 36 часов без кислорода, что делает миксин чемпионами среди рыб, устойчивых к аноксии. Для сравнения, человеческое сердце получает необратимые повреждения уже через несколько минут без кислорода.
Исследование Университета Гвельфа выявило ключи к тому, как миксины поддерживают работу сердца даже в условиях нехватки кислорода. Эта работа может предложить новые идеи для защиты человеческого сердца при нарушении доставки кислорода, например, во время сердечного приступа.
«Мы хотим понять, как эти рыбьи сердца могут работать так долго без кислорода, потому что это может привести к инновационным стратегиям сохранения сердечной ткани человека при инфаркте миокарда или трансплантации сердца», — сказал профессор Тодд Гиллис, руководивший исследованием.
Учёные стремились понять, что питает сердца миксин в отсутствие кислорода. Исследование, опубликованное в Journal of Comparative Physiology, проверило два потенциальных источника топлива: глюкозу и глицерин.
Ранее было установлено, что в начале воздействия аноксии сердца миксин используют для энергии гликоген (запасённую форму глюкозы). Но этих запасов недостаточно для длительной работы, и было неясно, какое топливо используется после их истощения.
В эксперименте изолированные сердца миксин подвергали 12-часовой аноксии или нормоксии, снабжая их физиологическим раствором с глюкозой, глицерином или без топлива, и измеряя сокращения. Сердца продолжали биться даже без кислорода.
«Если бы вы аналогично обработали сердце млекопитающего, оно быстро перестало бы биться и получило бы необратимые повреждения. Сердце миксины же продолжает генерировать достаточный электрический потенциал, чтобы работать. Они похожи на сердца зомби; они просто продолжают биться», — отметил Гиллис.
Эксперименты показали, что глицерин во время аноксии явно усиливал сокращения сердца — даже больше, чем глюкоза, которую мышцы обычно предпочитают.
«Мы всё ещё пытаемся понять, что это значит. Эти результаты поднимают множество новых захватывающих вопросов. Есть ли преимущество в использовании глицерина? Это какая-то аномалия предков или результат эволюции?» — сказал Гиллис.
Учёный предполагает, что глицерин доставляется к сердцу из печени. «Мы думаем, он циркулирует в крови рыбы. Мы обнаружили очень высокий уровень глицерина в печени, где он, вероятно, производится, а затем транспортируется в ткани».
Гиллис признался, что очарован и немного озадачен такой сильной реакцией сердца миксины на глицерин. «Но почти всё в миксинах странно. Это просто ещё одна странная вещь, которую они умеют делать. Теперь нам нужно узнать, как и почему они это делают».