Биологи выяснили, как бурые медведи сохраняют мышечную массу во время многомесячной зимней спячки. Результаты исследования, опубликованного в журнале Acta Physiologica, показывают, что защита мышц обеспечивается перестройкой работы митохондрий — структур, отвечающих за выработку энергии в клетках.
Как сообщает The Conversation, исследователи из Университета Лимерика (Ирландия) изучили, как меняется работа мышечных клеток у бурых медведей в Швеции. Для этого они брали образцы тканей у животных зимой и летом. Зимой медведей находили в берлогах, летом — с помощью вертолетов. Учёных сопровождали специалисты по дикой природе и ветеринары. Особое внимание уделялось митохондриям — клеточным структурам, отвечающим за выработку энергии.
У людей, которые долгое время остаются без движения, количество и эффективность митохондрий в мышцах снижается, что ведет к падению энергообмена и ослаблению тканей. У медведей наблюдается иная картина. В спячке общее число митохондрий в их мышцах становится меньше, но оставшиеся структуры начинают работать значительно эффективнее. Вместо того чтобы дать энергетической системе разрушиться, организм медведя оптимизирует ее. Происходит реорганизация химических реакций внутри митохондрий.
Исследование показало, что во время спячки медведи переключаются на альтернативные пути получения энергии, которые хорошо функционируют при пониженной температуре тела. Одни компоненты метаболической машины отключаются, в то время как другие, напротив, активизируются. При этом клетки сохраняют способность использовать разные источники топлива: хотя зимой основную энергию дают жиры, гибкость метаболизма остается критически важной. При изменении условий мышечные ткани могут быстро адаптироваться, а температурный режим действует как естественный защитный механизм, ограничивающий повреждения.
Значение этого открытия выходит далеко за рамки зоологии. Потеря мышечной массы у человека — серьезная проблема, связанная со старением, долгой госпитализацией и хроническими болезнями. Существующие методы лечения в основном опираются на физические упражнения и диету, которые не всегда применимы для тяжелобольных или обездвиженных пациентов. Понимание того, как медведи защищают свои мышцы, открывает путь к созданию новых терапевтических стратегий. Кроме того, эти данные важны для космической медицины, так как астронавты в условиях невесомости также быстро теряют мышечную ткань.
Ранее Наука Mail рассказывала, что мышцы запоминают периоды «безделья».
