Изучение впадающих в спячку животных поможет предотвратить атрофию мышечной ткани у космонавтов

Когда температура воздуха становится слишком холодной для комфортной жизни, многие животные – медведи, черепахи, сурки, летучие мыши и белки – впадают в глубокий сон – зимнюю спячку, которая позволяет им сохранять ценную энергию. При этом у них падает температура тела и замедляются сердцебиение и частота дыхания – в таком «замороженном» состоянии животные могут находиться в течение многих месяцев, после чего проснуться как ни в чем не бывало. Чтобы выяснить, что происходит с организмом во время зимней спячки, ученые на протяжении двух лет наблюдали за американскими сусликами. Эти грызуны могут спать целых 8 месяцев, замедляя свой обмен веществ до такой степени, что им достаточно одного вздоха в минуту для поддержания жизни.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Metabolism, ученые описали, как суслики перерабатывают питательные вещества: как только их мышцы начинают медленно ослабевать, организм начинает превращать высвобождаемый в ходе этого процесса азот в аминокислоты – строительные блоки белков. Полученные в итоге белки идут на построение мышечной ткани легких, почек и скелетной мускулатуры, что позволяет сусликам не страдать от атрофии мышц. Раньше ученые считали, что животные берут азот из мочевины – вещества, вырабатываемого печенью и выделяемого с мочой, нынешнее же исследование позволило наблюдать за процессом в режиме реального времени.

Сделанное открытие будет весьма полезно для медицины, ведь известно, что человек, какое-то время прикованный к постели или не способный ходить, начинает страдать от атрофии мышечной ткани и клеточных повреждений уже через неделю. Понимание того, как впадающие в спячку животные справляются с такими побочными эффектами долгого сна, поможет в разработке препаратов для пожилых людей и раковых пациентов. А изучение гибернации в целом позволит науке понять, можно ли погрузить человека в спящий режим: пусть пока это выглядит фантастикой, но в будущем именно гибернация могла бы помочь людям совершать длительные космические путешествия (например, для полета на Марс потребуется минимум 9 месяцев).