Schopnosť hibernácie máme zrejme zakódovanú v DNA. Vedci tvrdia, že ľudské telo sa dokáže prepnúť do režimu hibernácie
Niektoré zvieratá prežijú mesiace bez jedla, vody a bez poškodenia svalov. Nový výskum ukazuje, že túto schopnosť máme možno aj my, stačí len vedieť, ako v DNA aktivovať správne gény.
Nová štúdia naznačuje, že schopnosť hibernovať máme zakódovanú v DNA. Vedci navyše prvýkrát rozobrali, ako by bolo možné tieto schopnosti aktivovať. Ak by sa to podarilo, otvorilo by to dvere k liečbe neurodegeneratívnych ochorení či cukrovky. Dve štúdie s prekvapivými výsledkami boli publikované vo vedeckom časopise Science, upozornil na to server eurekalert.org.
Je dôležité spomenúť, že zvieratá, ktoré hibernujú, sú mimoriadne odolné. Dokážu prežiť celé mesiace bez jedla a vody, ich svaly pritom neochabnú, metabolizmus aj mozgová aktivita sa výrazne spomalia a telesná teplota klesne takmer na bod mrazu. Keď sa zo stavu hibernácie preberú, zotavia sa z extrémnych zmien v tele, ktoré sú veľmi podobné tým, čo sa u ľudí objavujú pri cukrovke 2. typu, Alzheimerovej chorobe alebo po mozgovej mŕtvici.
Genetika metabolizmu a prepojenie s obezitou
Vedci objavili, že dôležitú úlohu pri hibernácii zohráva génový klaster známy ako FTO, čo je lokus telesného tuku a obezity. A teraz to najzaujímavejšie, tieto gény máme aj my.
„Pozoruhodné na tejto oblasti je, že ide o najsilnejší genetický rizikový faktor pre ľudskú obezitu,“ hovorí Chris Gregg, profesor neurobiológie a genetiky z University of Utah Health a hlavný autor štúdie.
Tím výskumníkov identifikoval DNA oblasti špecifické pre hibernátorov, ktoré sa nachádzajú v blízkosti FTO a fungujú ako prepínače. Tieto oblasti nespúšťajú tvorbu proteínov, ale ovplyvňujú, ktoré gény budú aktívne a ktoré nie. Fungujú ako dirigent, ktorý riadi celé telesné „orchestrálne“ nastavenie. Keď vedci vypli jednu z týchto malých oblastí DNA, aktivita stoviek génov sa úplne zmenila. Ako povedala výskumníčka Susan Steinwand, bolo to naozaj fascinujúce.
Ukázalo sa, že tieto prepínače umožňujú zvieratám pred zimou rýchlo pribrať a počas hibernácie efektívne spaľovať tuk. Keď vedci tieto oblasti upravili u myší, zistili, že ovplyvňujú nielen rýchlosť priberania v závislosti od typu stravy, ale aj schopnosť tela obnoviť telesnú teplotu po umelom hibernácii podobnom stave.
Neprehliadni
Ako vedci tieto oblasti v genóme objavili?
Nájsť úseky DNA, ktoré sú zodpovedné za hibernáciu, je ako hľadať ihlu v kope sena. Vedci preto najskôr hľadali také oblasti, ktoré boli počas posledných 100 miliónov rokov rovnaké u všetkých cicavcov, no zrazu sa zmenili u druhov, ktoré hibernujú. To naznačovalo, že práve tieto časti DNA by mohli byť dôležité pre schopnosť prepnúť telo do úsporného režimu.
Zamerali sa tiež na to, čo sa deje v tele myší počas hladovania, pretože ide o podobný metabolický stav ako pri hibernácii. Zistili, ktoré gény sa v takomto stave zapínajú a vypínajú a identifikovali tzv. hub gény, ktoré celý tento proces riadia. A práve s týmito centrálnymi uzlami v genetickej sieti sa novonájdené oblasti DNA často prepájajú.
Možný prelom v boji s chorobami a starnutím
Zistenia tiež ukazujú, že hibernujúce zvieratá nezískali nové gény, ale prišli o genetické „zámky“, ktoré u iných cicavcov bránia takto extrémnej regulácii metabolizmu. Zatiaľ čo ľudský „termostat“ je nastavený na stabilnú úroveň spotreby energie, u hibernátorov je možné prepínať medzi režimami. Vedci sa preto domnievajú, že by sme podobný potenciál mohli mať aj my, ak by sme vedeli, ktoré genetické spínače ovládať.
Hibernátori dokážu zvrátiť neurodegeneratívne poruchy, predchádzať úbytku svalovej hmoty, zvládať veľké výkyvy hmotnosti bez zdravotných následkov, spomaľovať starnutie a žiť dlhšie. Výskumníci veria, že tieto schopnosti sú v DNA zapísané aj u ľudí, len sú zatiaľ „vypnuté“. Ak by sa nám podarilo tieto regulačné mechanizmy pochopiť, otvorili by sa úplne nové možnosti v boji s cukrovkou, obezitou a starnutím.
„Ľudia už majú genetický rámec. Len potrebujeme nájsť tie správne spínače,“ uzatvára Susan Steinwand.
A ak sa to podarí, môžeme sa raz inšpirovať hibernujúcimi zvieratami pri zlepšovaní vlastného zdravia.
