Кафява мечка Метаболитен магьосник PZ - Фармацевтичен вестник
След дългия зимен сън мечката трябва да има тежка бъбречна недостатъчност. Отделителният орган обаче се регенерира бързо./Снимка: Adobe Stock/Урядников Сергей
Кафявите мечки имат екстремен начин на живот: те са физически активни в продължение на шест месеца и ядат големи запаси мазнини - а през другата половина на годината те лежат неподвижно в бърлогата си, без да ядат. Като част от проекта за скандинавска мечка, за който научният портал forskning.se сега докладва, изследователите се опитват да разберат как успяват да избегнат развитието на метаболитни заболявания.
Съответно хибернацията на Ursus arctos има някои особености в сравнение с хибернацията на други бозайници. Мечката понижава нормалната си телесна температура от 37 до 38 ° C само с 5 до 6 ° C, значително по-малко от например прилепите или таралежите, които също са в хибернация. Въпреки сравнително малката температурна разлика, метаболизмът на мечката намалява с около 70 процента.
Повишаване на телесната температура
Женските мечки повишават за кратко телесната си температура по време на хибернацията си през ноември до декември, когато оплодената яйцеклетка се имплантира в матката. Кога точно се случва това зависи от това колко добре е нахранена мечката. Към този момент времето чифтосването беше преди повече от половин година. Два месеца след имплантирането на яйцето, мечето ражда едно или повече малки и започва да кърми.
Всичко това е доста енергоемко. През това време мечките черпят храна и течности от запасите си от мазнини. Но какво правят с азотните разпадни продукти, които се създават и които обикновено трябва да се отделят, все още не е окончателно проучено. По време на зимен сън мечките не правят нито големия, нито малкия си бизнес. Те може да рециклират азотните отпадъци в аминокиселини. Това може да обясни и защо, въпреки че са напълно неподвижни, те губят само около една десета от мускулната си маса. Чревните бактерии могат да участват в този процес .
Бъбреците също играят роля в поддържането на нивата на аминокиселини. Изследователи от университета Örebro и института Karolinska в Стокхолм, наред с други, установиха, че бъбречните клетки на мечето са обект на сериозни промени по време на хибернация: те частично склерозират и скоростта на гломерулна филтрация спада със 70 процента (»Kidney International« 2013, DOI: 10.1038 /ki.2012.396; »Plos One« 2013, 10.1371/journal.pone.0072934).
Изумително е обаче, че тези промени не водят до възпаление и последваща клетъчна смърт, както би било нормалната реакция при хората, а по-скоро бъбреците се регенерират сами
отново. Отговорът на въпроса как мечето прави това би могъл потенциално да помогне за идентифициране на лекарства за пациенти с бъбречна недостатъчност.
Сърдечно-съдовата система на мечката все още поставя редица пъзели: През зимните месеци мечешкото сърце бие само шест до осем пъти в минута. Но въпреки изключително бавния кръвен поток, не се образуват тромби и сърцето не атрофира. Тук също отговорът на въпроса как биха могли да бъдат идентифицирани терапевтичните цели.
Екстремна диета с последствия
Едно от възможните обяснения е диетата на мечката. Животните са всеядни, но в дивата природа се хранят почти изключително с тях, щом плодовете узреят през есента.
Една мечка изяжда от 28 до 38 килограма плодове на ден през есента./Снимка: Adobe Stock/Natureimmortal
Скандинавските мечки, наблюдавани като част от проекта, ядат почти изключително плодове от рода Vaccinium, а именно боровинки (Vaccinium myrtillus) и червени боровинки (Vaccinium.) По време на последния си диетен наплив, когато става въпрос за натрупване на възможно най-големи запаси от мазнини vitis-idaea). Те съдържат много антиоксиданти като ресвератрол и витамин С.
Консумираните количества са гигантски: през есента мечка изяжда около 15 000 до 20 000 kcal на ден, което съответства на 28 до 38 килограма плодове. По това време на годината тя покрива 60 процента от годишните си нужди от калории. За сравнение: през пролетта това е само около 12 процента, през лятото 28 процента. Следователно количествата антиоксиданти, погълнати от плодовете, са огромни, което може да бъде правдоподобно обяснение за здравната стабилност на мечката по време на зимен сън.
За хората тази екстремна форма на диета не би била жизнеспособна опция. Изследователи от университета Örebro показаха в списание Nutrition Research тази година, че по-малки количества боровинки също са от полза за сърдечно-съдовата система: в проучването пациентите, преживели сърдечен удар, са получили произволно 40 грама на ден в допълнение към нормалното медицинско обслужване Лиофилизирани боровинки под формата на прах (еквивалентно на 480 грама пресни плодове) или плацебо. След осем седмици пациентите от групата на верумите бяха физически по-продуктивни - те успяха да изминат по-голямо разстояние в рамките на шест минути от пациентите в групата на плацебо - и имаха значително по-ниски нива на LDL холестерол (DOI: 10.1016/j.nutres.2018.11.008).
Отворени въпроси
Диетата му обаче не е единственото обяснение за здравото здраве на мечката. Тъй като в други региони на света има видове мечки, които също зимуват, но преди това те не ядат толкова плодове, колкото кафявата мечка. Проектът "Скандинавска мечка" има още много работа, преди да бъдат изчистени всички пъзели, свързани с мечките.