Риби-відьми (міксинові, Hagfish) - слизові мешканці дна, які живуть і процвітають у глибоких водах, де важко отримати кисень. Фактично, їхні серця можуть продовжувати битися протягом 36 годин без кисню, що робить їх чемпіоном серед толерантних до аноксії риб.
Людське серце, навпаки, стає постійно пошкодженим через кілька хвилин без кисню.
Тепер, дослідження Університету Гвельфа розкрили нам підказки про те, як риби підтримує роботу своїх сердець, навіть коли у них закінчується кисень. Розкриваючи загадки серця цих риб, робота може дати нові ідеї про те, як захистити людське серце, коли порушується доставка кисню, наприклад, під час серцевого нападу.
«Ми хочемо зрозуміти, як серця цих риб можуть працювати так довго без кисню, тому що це може призвести до інноваційних стратегій збереження серцевої тканини людини під час інфаркту міокарда або трансплантації серця», - сказав професор Тодд Гілліс, який очолював дослідження.
"Ми хотіли знати, які метаболічні види палива використовувалися і як вони їх використовували, враховуючи, що серця більшості хребетних вичерпують клітинну енергію, коли кисень видаляється. Це те, що призводить до пошкодження тканин ".
Опубліковане в Журналі порівняльної фізіології (Journal of Comparative Physiology), дослідження перевірило два потенційних джерела палива: глюкозу і гліцерин.
Раніше Гілліс виявив, що на початку впливу аноксії серця міксинових риб використовують глікоген для отримання енергії, форми накопиченої глюкози в м'язах. Але цих запасів глікогену недостатньо для підтримки роботи серця під час безперервного впливу аноксії, і було неясно, яке паливо взяло гору після виснаження глікогену.
Вчені піддавали ізольовані серця риб 12 годинникам аноксії або нормоксії, протягом яких вони вимірювали скорочення серця, постачаючи серця фізіологічним розчином, що містить або глюкозу, гліцерин, або відсутність джерела палива.
Під час цих експериментів серця продовжували працювати, навіть без кисню.
"Якби ви поводилися з серцем ссавця подібним чином, воно швидко припинило б битися і стало б непоправним. Вам також довелося б продовжувати стимулювати його легким електричним струмом, просто щоб воно продовжувало битися. Але серце цих риб продовжує генерувати досить електричний потенціал, щоб продовжувати працювати ", - сказав Гілліс. "Вони як зомбі-серця; вони будуть продовжувати битися не дивлячись ні на що. Це досить дивно бачити ".
Експерименти показали, що постачання серця гліцерином під час аноксії явно посилює скорочення серця - навіть більшою мірою, ніж коли серце постачається глюкозою, яка зазвичай є паливом, яке надають перевагу м'язам.
«Ми все ще намагаємося з'ясувати, що це означає», - кажуть вчені. "Ці результати порушують так багато цікавих питань. Чи є користь від використання гліцерину? Це якась спадкова аномалія або результат еволюції, що вони стимулюються гліцерином? "
Вчені підозрюють, що гліцерин доставляється в серце з печінки. «Ми виявили дуже високий рівень гліцерину в печінці, де він буде вироблятися, а потім транспортуватися в тканини».