Aus schlafenden Bären wurden Proteine ​​isoliert, die verhindern, dass Knochen im Winterschlaf zerbrechlich werden

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Eine Gruppe von Forschern der University of Colorado veröffentlichte ein wissenschaftliches Papier über den Mechanismus der Knochenerhaltung bei Schwarzbären ( Baribalen ) während ihres Winterschlafes. Die praktische Seite der Arbeit berührt neben rein biologischen und chemischen Fragen auch das Problem der Fragilität der Knochen des Skeletts von Astronauten während ihres Aufenthalts in der Schwerelosigkeit sowie während möglicher Raumflüge über große Entfernungen. Es ist bekannt, dass unter Schwerelosigkeitsbedingungen Kalzium unweigerlich aus den Knochen ausgewaschen wird, von wo es in den Blutkreislauf gelangt und eine Hyperkalzämie verursacht . Die Arbeit wurde im Journal of Experimental Biology veröffentlicht und heißt Suppressed Bone Remodeling bei Schwarzbären. Sie spart Energie und Knochenmasse im Winterschlaf""

Es ist bekannt, dass in einem Ruhezustand (Winterschlaf) bei Bären das Niveau ihrer biologischen Prozesse um den Faktor zwei abnimmt, wenn die Körpertemperatur um 10 ° abnimmt (der Puls nimmt von etwa 55 Schlägen pro Minute auf etwa 14 Schläge ab). Gleichzeitig zeigen die Bären nach dem Verlassen des Winterschlafes, der bis zu sechs Monate dauert , weder einen Verlust an Muskel- noch an Knochenmasse, was bei Menschen mit langer motorischer Aktivität unvermeidlich ist.

Das Szenario eines langen Raumfluges impliziert fast immer, dass Astronauten einige Zeit im Schlafmodus verbringen müssen. Zum Beispiel erwägt die NASA OptionenEin relativ kurzer Flug von Astronauten zum Mars, der sich in einem Zustand schwebender Animation befindet, um die Kosten für die Aufrechterhaltung der lebenswichtigen Funktionen des menschlichen Körpers zu senken. 2009 wurde an der NASA eine spezielle Studie durchgeführt , in der der Grad des Kalziumgerüstverlusts bei 13 Astronauten, die sich 4 bis 6 Monate in der Erdumlaufbahn befanden, quantifiziert werden konnte. Es stellte sich heraus, dass die Stärke der Femurknochen im Durchschnitt um 14% abnahm und in einigen Fällen 20 bis 30% betrug, was tatsächlich das Vorhandensein von Osteoporose bedeutet.

Es wurde vorher angenommen, dass bei Bären während des Winterschlafes ungefähr der gleiche Prozess des Auswaschens von Kalzium aus Knochen auftritt. Um dieses Problem zu lösen, mussten die Forscher 13 Bären fangen, die sich gerade im saisonalen Winterschlaf befanden, und ihnen Blut- und Knochengewebeproben entnehmen. Nach der Analyse von Proben, stellte sie in der Tat heraus , dass die Knochen des Bären nicht verlieren Kalzium: dieser Prozess durch die erhöhte Produktion eines speziellen Protein unterdrückt wird CARTderen Konzentration während des Winterschlafes um das 15-fache zunimmt. Eine solche biochemische Regulation führt dazu, dass die Bären, die mitten im Winter plötzlich aufwachen, keine Probleme mit der motorischen Aktivität haben. Diese Studie betraf zunächst Säugetiere, deren Größe mit der Größe des Menschen vergleichbar ist. Erforschte Tiere, ließen die Forscher frei und setzten ihren Winterschlaf sicher weiter fort.

Source: https://habr.com/ru/post/de381945/