Představa člověka, který nastoupí do raketoplánu, usne a probudí se až po příletu, zatím patří především do sekce science fiction. Výzkum hibernace ale není jen záležitostí budoucích cest do vesmíru. Vědci se stále intenzivněji zabývají otázkou, zda by se dalo výrazné zpomalení metabolismu jednou využít také v medicíně.
Důležitý dílek této skládačky nyní našel tým vědců, který zkoumal syrské křečky. Výsledky zveřejnil jako předběžnou studii na odborném serveru bioRxiv, zatím tedy ještě neprošly standardním recenzním řízením. O výzkumu informoval časopis Science.
Mozek má svůj „vypínač“
Vědci se zaměřili na oblast mozku zvanou hypotalamus, která se podílí mimo jiné na regulaci tělesné teploty a spánku. Právě zde našli skupinu neuronů, která byla aktivní ve chvíli, kdy křečci vstupovali do hlubokého stavu hibernace. Když vědci činnost těchto buněk utlumili, zvířatům trvalo déle, než se do hibernace vrátila. Naopak jejich aktivace vyvolala chování typické pro přípravu na hibernaci a výrazný pokles tělesné teploty. U křečků klesla přibližně na 13 stupňů Celsia.
Podobné neurony přitom vědci už dříve spojovali s torporem u myší, které na rozdíl od křečků skutečně nehibernují. Torpor je krátkodobý stav výrazného zpomalení metabolismu a poklesu tělesné teploty. Nový výzkum ale naznačuje, že torpor a dlouhodobá hibernace nemusí být z hlediska mozkových mechanismů tak odlišné, jak se dosud předpokládalo. Oba stavy mohou využívat alespoň část společného nervového „programu“, který se u různých druhů liší hlavně svou délkou a intenzitou.
Máme podobný mechanismus i my?
To je zatím otázka, na kterou věda odpověď nemá. Lidé přirozeně neupadají do hibernace ani do skutečného torporu. Neznamená to však nutně, že v mozku nemáme alespoň část biologického mechanismu, který podobný stav u jiných savců řídí. Právě proto vědce nový objev zajímá.
Přehled publikovaný letos v odborném časopise Annual Review of Neuroscience upozorňuje, že nervové mechanismy, které řídí vstup do torporu a hibernace, stále nejsou zcela objasněny. Současný výzkum tak může pomoci lépe pochopit, které části tohoto procesu jsou společné různým druhům savců.
Cesta od křečka k člověku je ale obrovská. Zatím není možné říci, zda by podobné neurony bylo možné u lidí bezpečně aktivovat, ani co by dlouhodobé výrazné zpomalení metabolismu udělalo s mozkem, pamětí nebo dalšími orgány.
Nejde jen o cestu na Mars
Vědci už několik let zkoumají takzvaný syntetický torpor – uměle vyvolaný, vratný stav, při němž organismus výrazně sníží spotřebu energie. Odborníci zvažují například možnost, zda by podobný stav jednou mohl pomoci chránit tkáně při nedostatku kyslíku nebo prodloužit dobu, po kterou lze uchovávat orgány určené k transplantaci. Přehled publikovaný v časopise Nature Metabolism ale zároveň ukazuje, že většina těchto možností je stále ve fázi experimentálního výzkumu.
Až mnohem dál je představa lidí, kteří by podobným způsobem prospali dlouhou cestu vesmírem. Nový objev tedy rozhodně neznamená, že vědci našli způsob, jak člověka uspat na několik měsíců. Ukazuje ale, že něco, co dosud vypadalo jako mimořádně složitá schopnost některých zvířat, možná začíná mít konkrétnější biologické vysvětlení. A právě hledání tohoto „vypínače“ by jednou mohlo otevřít cestu k tomu, aby věda dokázala metabolismus savců nejen pozorovat, ale také ho cíleně zpomalit.
Video: Astronauti na ISS natočili polární záři
Zdroj: nature.com, annualreviews.org, science.org, biorxiv.org