Голи кртовидни стаорци и иднината на медицината: интервју со д-р Chris Faulkes

Голите кртовидни стаорци се подземни глодачи што потекнуваат од Источна Африка. Тие речиси не стареат, речиси никогаш не заболуваат од рак и можат да преживеат подолг период без кислород. Разбирањето на тајните на нивната биологија може да доведе до нови лекови за рак, срцев удар, Алцхајмерова болест, па дури и зависности.

Професорот Chris Faulkes од Queen Mary University of London, еден од водечките светски експерти за овие извонредни животни, за Altezza Travel објасни како уникатните особини на овие африкански глодачи еден ден би можеле да ја променат медицината и човековото здравје.

Ретко заболуваат и покажуваат малку знаци на стареење

Колку долго ги проучувате голите кртовидни стаорци?

Работам на нив од 1986 година. Во 1987 година, додека го подготвував мојот докторат, заминав во Кенија, каде ја спроведов првата теренска работа. Оттогаш многупати сум бил во Африка.

Паралелно со тоа, најпрво во Zoological Society of London, а потоа во Queen Mary во Лондон, каде што работам сега, сите овие години во лабораторија одржувавме размножувачка популација на голи кртовидни стаорци. Тоа ми овозможи да продолжам да ги проучувам додека работев и на други проекти, многу од нив поврзани со други африкански видови кртовидни стаорци, заедно со мојот долгогодишен соработник, професорот Nigel Bennett од University of Pretoria.

Што го поттикна Вашиот интерес за овие животни?

На почетокот ме фасцинираше начинот на кој е организирано нивното општество. Голите кртовидни стаорци живеат речиси како пчели или мравки: во колонија со до 300 животни има 1 кралица и 1 до 3 мажјаци што се парат со неа. Таа го потиснува размножувањето кај сите други, па поголемиот дел од животните работат и помагаат во колонијата во текот на целиот свој живот.

А колку долго живеат?

Не сум сигурен дали тој конкретен кртовиден стаорец сè уште е жив денес, но последниот пат кога разговарав со мојата колешка Rochelle Buffenstein**Rochelle Buffenstein е американска биологинка позната по истражувањата за стареењето кај живите организми., таа имаше гол кртовиден стаорец стар 37 години. За суштество со големина на глушец, тоа е извонредно. Глувците ретко живеат повеќе од 2 или 3 години.

И не станува збор само за тоа колку долго може да живее едно животно. Голите кртовидни стаорци, воопшто, речиси никогаш не заболуваат и практично не покажуваат знаци на стареење. Научниците ширум светот ги проучуваат однесувањето, генетиката, размножувањето и процесите на стареење кај овие глодачи, за да разберат како живеат толку долго и остануваат толку здрави.

Со други зборови, нивната биолошка возраст е многу различна од хронолошката?

Точно.

Релативно нова идеја во истражувањата за стареењето е „епигенетскиот часовник“. Како што живите организми стареат, на нивната ДНК се појавуваат мали хемиски ознаки. Со текот на времето, тие се насобираат, се шират низ геномот и влијаат врз работата на гените. Се чини дека тоа е дел од природниот процес на стареење. Со анализа на овие ознаки може да се процени возраста на животно или човек.

Сега го проучуваме овој механизам кај голите кртовидни стаорци. Дали насобирањето хемиски ознаки е само нуспроизвод на стареењето или навистина го придвижува процесот? Ако научниците одговорат на тоа прашање, можеби подобро ќе разбереме дали стареењето може да се забави.

Мислите на стареењето кај луѓето?

Да. Во иднина, знаењето добиено од голите кртовидни стаорци може да помогне во поддршка на човековото здравје и во продолжување на периодот на активен, здрав живот.

Дури може да се каже дека продолжувањето на здравиот период од животот е многу попосакувана цел од едноставното продолжување на животниот век.

Голите кртовидни стаорци покажуваат отпорност на срцев удар, мозочен удар, рак и деменција

Да ги разгледаме поблиску нивните уникатни особини. Дали е точно дека голите кртовидни стаорци можат да преживеат без кислород подолго од кој било друг цицач?

Морските цицачи можат да нуркаат и да го задржат здивот до 90 минути. Сепак, тие имаат специјализирани физиолошки приспособувања што им дозволуваат да складираат кислород во ткивата, па не се навистина лишени од кислород во целиот тој период.

Наспроти тоа, гол кртовиден стаорец може да преживее 18 минути во услови на целосен недостиг на кислород. Тоа навистина е импресивно.

Еднаш анестезиравме животно за да отстраниме мал апсцес. Му требаше многу долго за да заспие, а за време на операцијата престана да дише. Ветеринарот рече: „Го изгубивме“. Јас одговорив: „Не грижете се, ќе се разбуди“. Околу 10 минути подоцна, кртовидниот стаорец се врати во живот, стана и истрча како ништо да не се случило. Ветеринарот беше вчудовиден, никогаш претходно не видел нешто такво.

Можете ли да објасните како функционира овој процес?

Кога кислородот е редок, срцето и мозокот страдаат први, како што знаеме од мозочните и срцевите удари. Но кај голите кртовидни стаорци, мозочните клетки преминуваат на друг „режим на гориво“: од глукоза на фруктоза. Така ги одржуваат виталните функции дури и во екстремни услови. Овој механизам е приспособување на нивното необично живеалиште. Во дивина, голите кртовидни стаорци живеат во длабоки, тесни подземни тунели и комори, каде што може да се соберат повеќе од 100 животни, а нивото на кислород е исклучително ниско.

Нашето истражување покажа и дека голите кртовидни стаорци имаат сосема различни срцеви метаболички обрасци. Нивните срца содржат и големи количества гликоген, животински скроб што брзо се разградува за да создаде енергија. Кај повеќето цицачи, гликогенот се складира во црниот дроб, но кртовидните стаорци имаат изобилство од него во срцето. Тоа е забележително.

Човечкиот фетус се развива во амнионска течност за време на бременоста, а сепак може да прима кислород. Постојат ли паралели?

Човечкиот фетус навистина има резерви на гликоген во срцето, но тие исчезнуваат веднаш по раѓањето, кога бебето почнува да дише. Кај голите кртовидни стаорци, пак, овие резерви остануваат. Затоа, кога кислородот станува редок, нивните тела можат да преминат на алтернативен метаболички режим и да го користат овој гликоген за создавање енергија. Барем тоа е нашата сегашна хипотеза.

Се надеваме дека разбирањето на овие уникатни механизми со време ќе помогне во развојот на нови третмани за срцеви заболувања.

Познато е и дека голите кртовидни стаорци речиси никогаш не заболуваат од рак. Зошто е така?

Се чини дека има неколку причини, а многу од нив се поврзани со животот под земја. Еден од најдобро проучените примери е нивната необична форма на хијалуронска киселина, односно хијалуронан. Оваа супстанција постои и кај други цицачи, вклучително и кај луѓето: задржува вода, ја одржува кожата хидрирана, ги штити зглобовите и помага во зараснување на раните.

Кај голите кртовидни стаорци, научниците идентификуваа мутација во генот што го кодира хијалуронанот. Се смета дека оваа специјализирана верзија на молекулата првично еволуирала како приспособување на нивниот подземен начин на живот: веројатно ја прави нивната кожа невообичаено еластична, што им помага да се движат низ тесни, груби тунели.

Подоцна, истражувачите открија дека изменетата структура на хијалуронанот спречува и создавање тумори. И тоа не е нивната единствена одбрана. Голите кртовидни стаорци поефикасно ја поправаат оштетената ДНК и побрзо ја запираат делбата на опасните клетки.

Може ли ова знаење да се примени во медицината?

Да. Кога истражувачите ја внесоа верзијата на овој ген од голите кртовидни стаорци во глувци, изменетите животни почнаа да произведуваат иста форма на хијалуронан. Како резултат на тоа, живееја подолго, остануваа поздрави и покажуваа зголемена отпорност на рак.

Овие откритија сигурно ќе ни помогнат подобро да ги разбереме природните механизми на отпорност кон рак и, можеби во иднина, да ги примениме во човековата медицина, како што веќе навестуваат раните студии со трансгенски глувци. Иако идејата за внесување гени од гол кртовиден стаорец кај луѓе, се разбира, е контроверзна.

Се чини дека голите кртовидни стаорци не развиваат ни Алцхајмерова болест. Зошто?

И покрај возраста, нивниот мозок останува здрав, иако ги насобира истите протеини што обично ја предизвикуваат Алцхајмеровата болест. Тоа се бета-амилоид и тау, супстанции што кај луѓето создаваат штетни наслаги. Со текот на времето, овие наслаги се акумулираат, ја нарушуваат функцијата на невроните и ги уништуваат мозочните клетки.

Кај голите кртовидни стаорци, слични наслаги се појавуваат со возраста, но не предизвикуваат никакво оштетување. Животните изгледа имаат природна отпорност.

Затоа голите кртовидни стаорци се природен модел на отпорност кон оваа болест. Разбирањето на овој механизам е од огромен интерес за развој на можни третмани за Алцхајмерова болест кај луѓето.

Покрај сето тоа, голите кртовидни стаорци речиси не чувствуваат болка. Дали нивното проучување може да помогне во создавање поефикасни лекови против болка?

Тие се извонредно нечувствителни на одредени видови болка, особено на болка предизвикана од хемиска иритација или кисела средина. На пример, чувството на печење на слузокожата од чили или дејството на кисели течности врз кожата или отворена рана.

И повторно, причината е во генски модификации поврзани со нивниот подземен начин на живот. Да, овие сознанија веќе се користат за развој на можни неопиоидни лекови против болка што не предизвикуваат зависност. 

Откривање нови видови кртовидни стаорци во Танзанија

Колку што разбирам, помогнавте да се идентификуваат и неколку претходно непознати видови кртовидни стаорци во Танзанија. Зошто се значајни тие откритија?

Откривањето нови видови цицачи има широко значење и надвор од Танзанија, бидејќи нови цицачи не се наоѓаат често.

Оваа приказна почнува во раните 1990-ти и е поврзана со мојот колега, професорот Nigel Bennett од University of Pretoria. Тој и јас присуствувавме на конференција во Танзанија, каде го запознавме нашиот танзаниски колега, професорот Georgies Mgode. Заедно решивме да започнеме проект за проучување на кртовидните стаорци што живеат во Танзанија, бидејќи во тоа време за нив се знаеше многу малку.

Примероците што Georgies ги собра на планината Хананг и околу градот Уџиџи се покажаа генетски различни од сè што претходно сме виделе. Се сомневавме дека можеби станува збор за претходно непознати видови, па требаше да се вратиме за да собереме дополнителни податоци.

На крајот, формално опишавме и именувавме 2 нови вида: Fukomys hanangensis, кој живее на и околу планината Хананг, и Fukomys livingstoni од Уџиџи.

Значи, отидовте во Танзанија конкретно за да ги барате овие видови?

Последната теренска експедиција што ја направив со Georgies во 2019 година беше особено успешна. Успеавме да извршиме преглед и да фатиме животни на планината Хананг, на околу 1.957 м надморска височина. За време на тоа патување откривме и неколку нови популации, вклучително и во шумскиот резерват Nou Forest, недалеку од планината Хананг.

За жал, кратко потоа Georgies почина по кратко боледување, и никогаш не добивме можност да постигнеме вистински напредок во проучувањето на овие видови.

Дали тоа значи дека сега никој активно не бара непознати кртовидни стаорци во Танзанија? Дали на новооткриените видови им е потребна заштита?

Сè уште знаеме многу малку за кртовидните стаорци од Уџиџи. Потребна е дополнителна теренска работа.

Ханангскиот кртовиден стаорец, од друга страна, е ендемичен: ова е единственото место на планетата каде што постои. Тоа ни овозможи да почнеме да подготвуваме апликација за статус „клучна област за биодиверзитет“ за заштитените зони на Хананг и Nou Forest.

Овој статус го доделуваат експертски научни групи под покровителство на меѓународни организации за заштита на природата. Откако една област ќе биде внесена во регистарот, станува приоритет за заштита и финансирање. Меѓу другото, тоа ќе помогне да се зачуваат шумите на Хананг и Nou Forest.

Сакате да дознаете повеќе за патувања во Танзанија?

Стапете во контакт со нашиот тим. Ги познаваме најважните дестинации низ Танзанија, а нашите советници за патувања со база кај Килиманџаро се подготвени да споделат практични совети и да Ви помогнат да го испланирате Вашето патување.

Повеќе интересни статии