Они падальщики глубин и мертвых.
Миксины - это слизистые обитатели дна, которые живут за счет туш мертвых морских существ и процветают в глубоких водах, где трудно найти кислород. Фактически, их сердца могут продолжать биться в течение 36 часов без кислорода, что делает миксин чемпионом среди рыб, устойчивых к кислородному голоданию.
Человеческое сердце, напротив, повреждается уже через несколько минут без кислорода.
Теперь исследования Университета Гвельфа раскрыли ключ к разгадке того, как миксины поддерживают биение сердца, даже когда им не хватает кислорода. Раскрывая тайны сердца миксины, эта работа может дать новые идеи о том, как защитить человеческое сердце, когда доставка кислорода нарушена, например, во время сердечного приступа..
«Мы хотим понять, как эти рыбьи сердца могут так долго работать без кислорода, потому что это может привести к инновационным стратегиям сохранения сердечной ткани человека во время инфаркта миокарда или трансплантации сердца», - сказал профессор Тодд Гиллис, который руководил этим исследованием. учится вместе с недавним выпускником магистратуры Лорен Гатрелл.
Гиллис - профессор кафедры интегративной биологии и один из основателей Центра сердечно-сосудистых исследований Университета Джорджии.
Гатрелл и Гиллис стремились понять, что питает сердца миксин, когда им не хватает кислорода.
"Мы хотели знать, какие метаболические виды топлива использовались и как они их использовали, учитывая, что в сердцах большинства позвоночных заканчивается клеточная энергия при удалении кислорода. Именно это приводит к повреждению тканей".
В исследовании, опубликованном в Journal of Comparative Physiology, были проверены два потенциальных источника топлива: глюкоза и глицерин.
Ранее Гиллис обнаружил, что в начале воздействия аноксии сердца миксин используют гликоген для получения энергии, форму глюкозы, запасенной в мышцах. Но этих запасов гликогена недостаточно, чтобы поддерживать работу сердца во время постоянного воздействия аноксии, и было неясно, какое топливо брало на себя работу после истощения запасов гликогена.
Гатрелл подвергала изолированные сердца миксин воздействию аноксии или нормоксии в течение 12 часов, в течение которых она снабжала сердца физиологическим раствором, содержащим глюкозу, глицерин или не содержащим источника топлива, при этом измеряя сердечные сокращения.
Во время этих экспериментов сердца продолжали работать даже без кислорода.
"Если бы вы подобным образом лечили сердце млекопитающего, оно бы быстро перестало биться и стало бы необратимо поврежденным. Вам также пришлось бы продолжать стимулировать его легким электрическим током, чтобы оно продолжало биться. Но сердце миксины продолжает генерировать достаточный электрический потенциал, чтобы продолжать работать», - сказал Гиллис. «Они чем-то похожи на сердца зомби; они буквально будут продолжать бить. Удивительно видеть."
Эксперименты показали, что снабжение сердца глицерином во время аноксии явно усиливало сокращение сердца - даже больше, чем когда сердца снабжались глюкозой, которая обычно является топливом, предпочитаемым мышцами.
«Мы все еще пытаемся понять, что это значит, - сказал Гиллис. «Эти результаты поднимают еще много интересных вопросов. Есть ли польза от использования глицерина? Это какая-то наследственная аномалия или результат эволюции, когда они стимулируются глицерином?»
Гиллис подозревает, что глицерин поступает в сердце из печени.
«Мы думаем, что он циркулирует в крови рыб», - сказал он. «Мы обнаружили очень высокий уровень глицерина в печени, где он будет вырабатываться и затем транспортироваться в ткани».
Он сказал, что очарован тем, что сердца миксин так сильно реагируют на глицерин, и признал, что находит это немного странным.
"Но почти все, что касается миксин, странно. Это просто еще одна странная вещь, которую они могут делать. Теперь нам нужно знать, как и почему они это делают."