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Roland Gockel/Max Delbruck Center for Molecular Medicine
dites ce que vous voulez sur les rats-taupes nus, mais leur corps a une astuce qui leur permet de survivre à des périodes de privation d’oxygène.
Roland Gockel/Max Delbruck Centre de Médecine Moléculaire
les Animaux, en particulier les mammifères, ont besoin d’oxygène pour garder leur corps et le cerveau chantonner tout.
Mais laissez le soin au rat-taupe nu Africain de contrer cette tendance., Les rongeurs sont bizarres dans à peu près tous les sens. Ils sont glabres, vivant au sol et de sang froid en dépit d’être des mammifères. Maintenant, les scientifiques rapportent dans la revue Science que les animaux sont capables de survivre à la privation d’oxygène.
« ils ont évolué dans un environnement si différent que c’est comme étudier un animal d’une autre planète », explique Thomas Park, neuroscientifique à L’Université de L’Illinois à Chicago.
lui et ses collègues savaient que les corps nus des rats-taupes fonctionnent différemment de ceux des autres mammifères.,
par exemple, au lieu de générer leur propre chaleur, ils régulent la température corporelle en se déplaçant vers des tunnels plus chauds ou plus froids, ce qui réduit la quantité d’énergie dont ils ont besoin pour survivre. Ils sont également connus pour avoir ce que Park appelle « l’hémoglobine collante », ce qui leur permet d’extraire l’oxygène de l’air très mince. Et parce qu’ils vivent sous terre dans de grands groupes sociaux, ils sont habitués à respirer de l’air pauvre en oxygène et riche en dioxyde de carbone.
Park et ses collègues se demandaient si leurs animaux avaient un autre tour dans leurs manches (inexistantes) pour gérer de telles conditions extrêmes.,
« Nous pensions, ‘Gee, si vous mettez toutes ces choses à porter sur le problème de survivre dans le manque d’oxygène, jusqu’où pouvez-vous aller?' » Parc dit. « Et les rats-taupes nus ont surpris tout le monde, je pense. »
Pour commencer, lui et ses collègues ont testé comment bien la taupe-rats comportés dans une chambre avec seulement 5% d’oxygène, qui est d’environ un quart de l’oxygène dans l’air que nous respirons, et qui peut tuer une souris en moins de 15 minutes.
ils regardaient de près, prêts à sortir les rats-taupes au premier signe de problème.
« Nous les avons donc mis dans la chambre et après cinq minutes, rien., Aucun problème », dit Park. Une heure plus tard, il n’y avait toujours pas de problèmes.
cinq heures plus tard, les chercheurs étaient fatigués et affamés et prêts à rentrer chez eux, mais les rats-taupes auraient pu continuer à s’engouffrer.
« Oh, je pense que oui, » dit Parc. « Ils avaient plus d’endurance que les chercheurs. »
Les animaux avaient ralenti un peu, dit-il, mais étaient éveillés, se promenant et même socialisant.
« Ils ont regardé complètement bien, » dit-il.
ensuite, les chercheurs ont décidé de voir comment les rats-taupes traitaient avec zéro pour cent d’oxygène.
« et c’était aussi une surprise », dit-il.,
de telles conditions peuvent tuer une souris en 45 secondes.
Les quatre rats-taupes impliqués dans cette étape de l’étude se sont évanouis après environ 30 secondes, mais leur cœur a continué à battre et — 18 minutes plus tard — les rats-taupes se sont réveillés et ont repris leur vie comme d’habitude lorsqu’ils ont été réexposés à l’air normal. (Les trois rats-taupes qui ont été exposés pendant 30 minutes, cependant, sont morts.)
selon Park et ses collègues sur trois continents, les rongeurs ont un tour dans leurs manches.,
la plupart des mammifères, y compris les humains, fonctionnent au glucose, un sucre que le système digestif tire de notre nourriture et qui se transforme en énergie pour garder notre corps au chaud et notre cerveau en marche. Mais le processus de prendre ce sucre et de le transformer en énergie nécessite de l’oxygène. Sans oxygène, le corps ne peut pas créer d’énergie, et sans énergie, les cellules meurent.
lorsque les chercheurs ont examiné des échantillons de tissus prélevés sur les rats-taupes à divers moments pendant la privation d’oxygène, ils ont remarqué une augmentation des niveaux d’un autre sucre, le fructose, environ 10 minutes.,
« Nous ne le cherchions pas, mais bang, le fructose monte dans le sang, puis il monte dans les organes et il est utilisé par le cœur et le cerveau », explique Park.
Les rats-taupes nus semblent avoir la possibilité de passer du glucose, qui nécessite de l’oxygène pour créer de l’énergie, au fructose, ce qui n’est pas le cas.
(c’est le même « fructose » que celui du « sirop de maïs à haute teneur en fructose », un ingrédient impliqué dans un certain nombre de problèmes de santé chez « Normalement, nous pensons que c’est une mauvaise chose, » Parc dit.,)
Les humains sont capables de stocker et d’utiliser le fructose dans le foie et les reins, mais comme L’explique Park, nous n’avons pas assez de l’enzyme correcte pour créer de l’énergie directement à partir du fructose. Et nous n’avons pas assez de protéines nécessaires pour déplacer les molécules de fructose dans les cellules des organes vitaux. Nos cellules doivent le convertir en glucose pour pouvoir l’utiliser.
Les cellules du cerveau, du cœur, du foie et des poumons des rats-taupes nus sont toutes équipées de protéines qui déplacent le fructose dans les cellules, et avec la bonne enzyme pour en créer de l’énergie.,
« ils ont une structure sociale comme les insectes, ils ont le sang froid comme les reptiles, et maintenant nous avons constaté qu’ils utilisent le fructose comme une plante », dit Park.
certains poissons et tortues parviennent à survivre sans oxygène pendant des mois, scellés dans des étangs et des lacs gelés.
mais Jay Storz, physiologiste évolutionniste à l’Université du Nebraska qui étudie comment les animaux s’adaptent aux conditions extrêmes, dit que ces créatures utilisent toujours le glucose pour se nourrir. Ils réduisent simplement considérablement leurs besoins énergétiques.,
la capacité du rat-taupe nu à changer de piste pour un carburant métabolique différent est vraiment surprenante. « Ils font quelque chose qui n’a vraiment pas été décrit auparavant pour aucun animal vertébré », explique Storz. « Ils utilisent essentiellement un carburant alternatif. »
une question pour la recherche future, dit-il, est de savoir comment les animaux parviennent à se débarrasser du lactate, une molécule qui s’accumule pendant le métabolisme anaérobie et peut modifier la chimie du sang.,
Park et Storz espèrent que la découverte sur les rats-taupes nus pourrait un jour aider à développer un moyen d’aider les patients souffrant de privation d’oxygène de quelque chose comme une crise cardiaque ou un accident vasculaire cérébral.
« ce serait génial si nous pouvions renforcer la voie du fructose chez ces patients et prolonger le temps dont ils ont besoin pour se rendre à une situation de soins de santé », dit Park.
Storz imagine que les rats-taupes ne sont pas les seuls animaux extrêmes avec des indices potentiels pour soulager les problèmes médicaux humains.,
« Il y a probablement beaucoup d’autres animaux qui font des choses tout aussi bizarres », dit Storz. « Il y a beaucoup de recherche et de développement que l’évolution a fait, et nous devons juste trouver des moyens de capitaliser là-dessus. »
Mais que, disent-ils, est un travail pour les scientifiques dans un autre domaine.
