Kiderült, mi szabályozza a téli álmot alvó állatok szívműködését

A hibernáció állapotában a test sejtjeinek tevékenysége szinte mozdulatlanná lassul, jelentősen lecsökkentve az élőlény oxigénszükségletét. Az állatvilágban ehhez hasonlatos energiatakarékos állapot a téli álom, amelyet tétlenség, alacsony testhőmérséklet és visszafogott anyagcsere jellemez. A kábultság energiát takarít meg a táplálékszegény téli időszakban: az állatok szívverése és lélegzése lelassul, a testhőmérséklet akár a nulla Celsius-fok közelébe süllyedhet, és a szervezet a tél közeledtével felhalmozott zsírtartalékot fogyasztja.

Bár a jelenség régóta ismert, a tudósok nem voltak teljesen tisztában azzal a mechanizmussal, amely a kábultság állapotában, alacsony testhőmérsékleten fenntartotta az állatok szívműködését. A Bécsi Egyetem Állattani és Ökológiai Kutatóintézetének és a hollandiai Groningeni Egyetemnek a tudósai megfigyelték, hogy a mormoták belső szerveinek a sejtmembránjaiban az omega-6 zsírsav mennyisége elképesztő mértékben megnövekszik a tél beköszöntével.

A PLoS ONE című tudományos folyóiratban közzétett tanulmányukban leírták, hogy kutatásaik során kiderült: egyes omega-6, illetve omega-3 zsírsavak szabályozzák a téli álomba merült állatok szívműködését, biztosítják a szívverés egyenletességét és gondoskodnak az alacsony testhőmérséklet fenntartásáról.

A tudósok szíriai aranyhörcsögökkel (Mesocricetus auratus) végeztek kísérleteket. Megállapították, hogy a kábultság állapotában lévő állatok szívszövetében az omega-6 zsírsavak egyik fajtája, a telítetlen linolénsav (LA) jóval nagyobb mennyiségben van jelen, mint az aktív időszakban. Rájöttek, hogy az LA garantálja az egyenletes szívverést a hibernáció alatt.

Kiderült az is, hogy ezzel szemben az omega-3 zsírsavakhoz tarozó, ugyancsak telítetlen dokozahexaénsav (DHA) szintje jelentősen alacsonyabb az aranyhörcsögök sejtjeiben a kábultság idejében.

Eredményeik alapján a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az LA szokásosnál nagyobb, illetve a DHA kisebb mennyisége egyaránt lényeges feltétele a hibernációnak. Tanulmányuk szerint a szóban forgó omega-6, illetve omega-3 zsírsav szintje csökkenthető vagy növelhető a szívben az évszaktól függően. Nyáron például a DHA megemelt mennyisége véd a szív túlterheltsége ellen.

Az LA és a DHA szívműködés-szabályozó funkciója hátterében az a hatás húzódik, amelyet a zsírsavak gyakorolnak a sejtek kalciumpumpáira. Utóbbiak az izmok megfelelő összehúzódásért felelősek. Az LA képes működésbe hozni a szívnek azokat a kalciumpumpáit, amelyek lehetővé teszik a szívizom összehúzódását alacsony testhőmérsékleten is, ennek révén pedig biztosítják az egyenletes szívverést a hibernáció időszakában. Azoknál az állatoknál, amelyek nem alszanak téli álmot, megeshet, hogy a kalciumpumpák nem megfelelően működnek a hidegben, és a zavar a kalcium-túladagolás következtében akár szívleálláshoz is vezethet. A kábultság állapotában lévő állatok magasabb LA-szintje ugyanakkor garantálja a gyors, hatékony és problémamentes kalciumáramlást, ami feltétele a szabályos és egyenletes szívverésnek, írja az MTI.