Ненасыщенные жирные кислоты влияют на зимнюю спячку

Продолжительность периодов зимней спячки у животных зависит от количества ненасыщенных жирных кислот, которые они получают с пищей. Как животные реагируют на избыток или недостаток этих кислот, изучается в проекте Австрийского научного фонда FWF.

Зимняя спячка — энергозатратный процесс: до 80% энергии за сезон уходит на периодические пробуждения и согревание. Причины этого неизвестны, но известно, что количество ненасыщенных жиров в рационе — важный фактор. Команда Сильвена Жиру из Исследовательского института экологии дикой природы Венского университета ветеринарной медицины изучает, как животные справляются с дисбалансом этих кислот, чтобы раскрыть тайну пробуждений.

Сердечный вопрос

Исследования на сонях-полчках основаны на гипотезе: ненасыщенные жирные кислоты — важный компонент клеточных мембран. Предполагается, что они влияют на работу мембранного белка SERCA2A в сердечной мышце при низких температурах. Этот белок регулирует кальциевый баланс в клетках сердца, что критически важно для его функции.

При низких температурах синтез SERCA2A снижается, но его деградация продолжается. Со временем это может привести к недостатку белка и нарушению работы сердца.

Пробуждение для "перезагрузки" сердца

Согласно гипотезе, фазы согревания могут создавать условия в организме для синтеза нового SERCA2A, восстанавливая сердечную функцию. Если ненасыщенные жирные кислоты стабилизируют SERCA2A и предотвращают его деградацию, то более высокое их содержание в рационе должно позволять дольше оставаться в спячке. Это и будет проверяться в ближайшие месяцы.

Эксперимент с жирами

Несколько групп сонь получат рационы с разным количеством ненасыщенной жирной кислоты — линолевой. Согласно гипотезе, это приведет к разной продолжительности периодов спячки.

Ожидается, что оптимальный уровень линолевой кислоты приведет к значительно меньшему числу пробуждений по сравнению с группой, испытывающей её дефицит. Если гипотеза верна, оптимальная диета позволит стабилизировать SERCA2A в мембране и поддерживать сердечную функцию на оптимальном уровне даже при низкой температуре тела.

Переизбыток тоже вреден

Однако известно, что избыток линолевой кислоты также может приводить к более частым пробуждениям. Вторая часть работы посвящена детальному анализу этого эффекта.

Учёные предполагают, что избыток ненасыщенных жирных кислот вызывает окислительный стресс при их расщеплении. Это может негативно влиять на активность SERCA2A и, как и в случае дефицита, вынуждать животных чаще просыпаться для производства нового белка. Именно во время этих фаз согревания вредные побочные продукты окислительного стресса могут усиливаться, ускоряя повреждение клеток и процессы старения. Результаты проекта покажут, так ли это.

Проводимые анализы в рамках проекта FWF внесут важный вклад в решение одной из главных загадок физиологии: хотя циклы зимней спячки многих животных хорошо задокументированы, о физиологических процессах, которые к ней приводят, известно мало.