Τα θηλαστικά που βρίσκονται σε χειμερία νάρκη βασίζονται σε συγκεκριμένα γονίδια για να προσαρμόσουν τον μεταβολισμό τους καθώς εισέρχονται σε αυτή την κατάσταση. Όμως, και οι άνθρωποι φέρουν στην πραγματικότητα το ίδιο DNA που σχετίζεται με τη χειμερία νάρκη.
Τα παραπάνω φαίνονται εντυπωσιακά και μάλιστα οι πρώτες έρευνες υποδηλώνουν ότι η αξιοποίηση αυτού του συγκεκριμένου DNA θα μπορούσε να βοηθήσει στη θεραπεία ιατρικών παθήσεων στους ανθρώπους, όπως λένε οι επιστήμονες.
Η χειμερία νάρκη προσφέρει «μια ολόκληρη σειρά από διαφορετικές βιομετρικά σημαντικές υπερδυνάμεις», δήλωσε στο Live Science ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Christopher Gregg, καθηγητής ανθρώπινης γενετικής στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα.
Για παράδειγμα, οι σκίουροι μπορούν να αναπτύξουν αναστρέψιμη αντίσταση στην ινσουλίνη, η οποία τους βοηθά να παίρνουν γρήγορα βάρος πριν πέσουν σε χειμερία νάρκη, αλλά αρχίζει να εξασθενεί καθώς ξεκινά η χειμερία νάρκη.
Μια καλύτερη κατανόηση του πώς τα ζώα που πέφτουν σε χειμερία νάρκη ενεργοποιούν αυτόν τον διακόπτη θα μπορούσε να είναι χρήσιμη για την αντιμετώπιση της αντίστασης στην ινσουλίνη που χαρακτηρίζει τον διαβήτη τύπου 2, πρότεινε ο Gregg.
Τα ζώα που βρίσκονται σε χειμερία νάρκη προστατεύουν επίσης το νευρικό τους σύστημα από βλάβες που θα μπορούσαν να προκληθούν από ξαφνικές αλλαγές στη ροή του αίματος. «Όταν βγαίνουν από τη χειμερία νάρκη, ο εγκέφαλός τους επαναδιαποτίζεται με αίμα», είπε ο Gregg.
«Συχνά αυτό θα προκαλούσε πολλές βλάβες, όπως ένα εγκεφαλικό επεισόδιο, αλλά έχουν αναπτύξει τρόπους για να αποτρέψουν αυτή τη βλάβη», πρόσθεσε. Ο Gregg και οι συνάδελφοί του πιστεύουν ότι η αξιοποίηση γονιδίων που σχετίζονται με τη χειμερία νάρκη στους ανθρώπους θα μπορούσε να αποκαλύψει παρόμοια οφέλη.
Σε δύο μελέτες που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο περιοδικό Science, ο Gregg και η ομάδα του εντόπισαν βασικούς μοχλούς που ελέγχουν γονίδια που σχετίζονται με τη χειμερία νάρκη, δείχνοντας πώς διαφέρουν μεταξύ των ζώων που πέφτουν σε χειμερία νάρκη και εκείνων που δεν πέφτουν σε χειμερία νάρκη. Στη συνέχεια, στα εργαστηριακά πειράματα, εμβάθυναν τις αναλύσεις τους σε ποντίκια.
Αν και τα ποντίκια δεν πέφτουν σε χειμερία νάρκη, μπορούν να έρθουν σε λήθαργο - μια κατάσταση μειωμένου μεταβολισμού, κίνησης και θερμοκρασίας σώματος που συνήθως διαρκεί λιγότερο από μία ημέρα - μετά από νηστεία για τουλάχιστον έξι ώρες. Αυτό έκανε τα ποντίκια ένα κατάλληλο γενετικό μοντέλο για τη μελέτη αυτών των επιδράσεων.
Χρησιμοποιώντας την τεχνική επεξεργασίας γονιδίων CRISPR, οι επιστήμονες δημιούργησαν ποντίκια με ένα από τα πέντε διατηρημένα μη κωδικοποιητικά cis στοιχεία (CREs) απενεργοποιημένα ή «λιπόθυμα». Αυτά τα CREs λειτουργούν ως μοχλοί για τον έλεγχο γονιδίων που, με τη σειρά τους, κωδικοποιούν πρωτεΐνες που εκτελούν βιολογικές λειτουργίες. Τα CREs που στοχεύονται στη μελέτη βρίσκονται κοντά σε μια συστάδα γονιδίων, η οποία ονομάζεται «τοπική θέση και σχετίζεται με τη λιπώδη μάζα και την παχυσαρκία» ή τόπος FTO, η οποία βρίσκεται επίσης στους ανθρώπους.
Οι γονιδιακές παραλλαγές που βρίσκονται εντός της συστάδας έχουν συνδεθεί με αυξημένο κίνδυνο παχυσαρκίας και σχετικών παθήσεων. Σε γενικές γραμμές, η θέση FTO είναι γνωστό ότι είναι σημαντική για τον έλεγχο του μεταβολισμού, της ενεργειακής δαπάνης και της σωματικής μάζας.
Αποκλείοντας τα CREs, οι ερευνητές μπόρεσαν να αλλάξουν το βάρος, τους μεταβολικούς ρυθμούς και τις συμπεριφορές αναζήτησης τροφής των ποντικών. Ορισμένες διαγραφές επιτάχυναν ή επιβράδυναν την αύξηση βάρους, άλλες αύξησαν ή μείωσαν τον μεταβολικό ρυθμό και μερικές επηρέασαν την ταχύτητα με την οποία ανέκαμψε η θερμοκρασία του σώματος των ποντικών μετά από λήθαργο, όπως ανέφεραν οι ερευνητές σε ανακοίνωσή τους.
Αυτό το εύρημα είναι «εξαιρετικά ελπιδοφόρο», ιδιαίτερα δεδομένου ότι ο τόπος FTO παίζει έναν γνωστό ρόλο στην ανθρώπινη παχυσαρκία, δήλωσε στο Live Science σε email η Kelly Drew, ειδικός στη βιολογία της χειμερίας νάρκης στο Πανεπιστήμιο της Αλάσκας Fairbanks.
Οι συγγραφείς της μελέτης δήλωσαν ότι τα αποτελέσματά τους θα μπορούσαν να είναι σχετικά με τους ανθρώπους, καθώς τα υποκείμενα γονίδια δεν διαφέρουν πολύ μεταξύ των θηλαστικών. «Είναι ο τρόπος με τον οποίο τα θηλαστικά ενεργοποιούν και απενεργοποιούν αυτά τα γονίδια σε διαφορετικές χρονικές στιγμές και στη συνέχεια για διαφορετική διάρκεια και σε διαφορετικούς συνδυασμούς διαμορφώνοντας διαφορετικά είδη», δήλωσε ο Gregg.
Ωστόσο, «σίγουρα δεν είναι τόσο απλό όσο η εισαγωγή των ίδιων αλλαγών στο ανθρώπινο DNA», δήλωσε στο Live Science σε email η Joanna Kelley, καθηγήτρια που ειδικεύεται στη λειτουργική γονιδιωματική στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Cruz. «Οι άνθρωποι δεν είναι ικανοί για λήθαργο που προκαλείται από νηστεία, γι' αυτό και χρησιμοποιούνται ποντίκια σε αυτές τις μελέτες», δήλωσε η Kelley, η οποία δεν συμμετείχε στην εργασία.
