Így kerülik el a medvék az izomsorvadást a téli álom alatt

Izmaink valószínűleg azonnal visszajeleznek, ha napokat töltünk el anélkül, hogy mozognánk. De a téli álmot alvó medvék esetében ez másként van. Ez idő alatt ugyanis igencsak korlátozott mennyiségű izmot veszítenek el, ezért a jelenség nagymértékben felkeltette a kutatók érdeklődését. Egy új tanulmányban egy sor egyedi tényezőt találtak, amelyek minden télen úgymond „beindulnak" a medvék vérében, megakadályozva az általános izomsorvadást.

Hibernációnak nevezzük azt, amikor az állatok téli álmot „alszanak". Ez idő alatt a pulzusa, testhőmérséklete és légzési frekvenciája ugyanis alacsonyabb szintre csökken. Néhány élőlény ezt azért teszi, hogy túlélje a telet, mivel hideg az idő és kevés az élelem.

Ezek az állatok szó szerint hetekre „bezárkóznak" ahelyett, hogy megpróbálnák túlélni a kemény telet.

A medvék technikailag nem kerülnek ilyen, hibernált állapotba, bár hasonló folyamaton mennek keresztül, amelyet torpornak neveznek. A hibernációhoz hasonlóan a torpor is alacsonyabb testhőmérsékletet, légzésszámot, pulzusszámot és anyagcsere-sebességet jelent, de a hibernálással ellentétben nem akaratlagos, hanem önkéntelen állapot.

A medvék is téli álmot alszanak Forrás: Ingo Arndt

A medvéknél akár öt-hét hónapig tarthat, és egy olyan időtartamot jelöl, amelyet a barlangjaikban töltenek.

A Plos ONE folyóiratban publikált tanulmány szerint míg emberek esetében három hét inaktivitás is elegendő lenne ahhoz, hogy izomtömeg-csökkenést okozzon, de ez nem így történik a medvék esetében. Korlátozott izomveszteséggel, sértetlen fizikai funkciókkal és minimális anyagcserezavarral élhetik át ezt a pszeudo-hibernációt. Szóval hogyan csinálják?

A „használd vagy elveszíted" jelenség a vázizomzat jól elfogadott fiziológiai alapelve, amely a funkcionális igényekre adott válaszként erősen képlékeny

– mondta Mitsunori Miyazaki, a tanulmány szerzője a ZME Science online tudományos portálnak. – A használaton kívüliség jellemzően vázizomzat elvesztéséhez és anyagcserezavarokhoz vezet számos állatfajnál, beleértve az embert is.

Miyazaki a Hokkaido Egyetem kutatócsoportjával dolgozott együtt, akik kifejezetten a japán fekete medvék (Ursus thibetanus japonicus) tanulmányozásával foglalkoztak. Munkájuk megerősítette, hogy a torpor során egy sor egyedi faktor aktiválódott az állat vérében.

Az izomtömeget általában a fehérjék szintézise és lebomlásának egyensúlyával mérik.

A medvéknél akár öt-hét hónapig tarthat a torpor, amelyet a barlangjaikban töltenek. Forrás: MATE

A tanulmány során a kutatók fehérjenövekedést fedeztek fel a medveszérummal együtt tenyésztett izomsejtekben. A növekedés azonban csak akkor következett be, ha a medvék a hibernált időszakában és nem az aktív nyári szezonban gyűjtött szérumot használták.

A hibernált medveszérumban jelen lévő „valamilyen faktor" szabályozhatja a fehérjeanyagcserét a tenyésztett emberi vázizomsejtekben, és hozzájárulhat az izomtömeg fenntartásához

– mondta Miyazaki közleményében. – Ennek a „tényezőnek" az azonosítása azonban még nem sikerült.

A kutatók úgy vélik, hogy ez még csak a kezdet, mivel azt tervezik, hogy egyre több hibernálással kapcsolatos titkot fognak feltárni a jövőben. Ha sikerül azonosítani a specifikus tényezőket és a használat nélkül nem gyengülő izmok mögött meghúzódó mechanizmusokat, akkor hatékonyabb rehabilitációs stratégiákat lehet kidolgozni az embereknél.