‎เซ็กซี่บาคาร่ากระรอกจําศีลที่น่ารักสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์รักษาอวัยวะของมนุษย์ได้อย่างไร‎

เซ็กซี่บาคาร่ากระรอกจําศีลที่น่ารักสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์รักษาอวัยวะของมนุษย์ได้อย่างไร‎

‎ โดย ‎‎ ‎‎ ‎‎Rachael Rettner‎‎ ‎‎ ‎‎ เผยแพร่ ‎‎04 พฤษภาคม 2018‎

‎ในระหว่างเซ็กซี่บาคาร่าการจําศีลกระรอกดินสิบสามตัวเรียงรายช่วยลดอุณหภูมิของร่างกายลงอย่างมากจนอยู่เหนือจุดเยือกแข็ง‎‎ ‎‎(เครดิตภาพ: สถาบันตาแห่งชาติ)‎‎สัตว์ที่จําศีลอาจดูขี้เกียจ แต่ร่างกายของพวกเขากําลังประสบความสําเร็จอย่างโดดเด่น: ในบางกรณีสัตว์ที่จําศีลจะลดอุณหภูมิแกนกลางลําตัวลงจนใกล้จุดเยือกแข็ง (ศูนย์องศาเซลเซียสหรือ 32 องศาฟาเรนไฮต์) และลดอัตราการเต้นของหัวใจลงอย่างมาก‎

‎ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์กําลังพยายามปลดล็อกความลับของการ‎‎จําศีล‎‎เพื่อช่วยในความก้าวหน้าทางการ

แพทย์ ตัวอย่างเช่นการหาว่าเซลล์ของสัตว์จําศีลปรับตัวเข้ากับอุณหภูมิที่เย็นจัดได้อย่างไรอาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ยืดอายุการเก็บรักษาของ‎‎อวัยวะผู้บริจาค‎‎ของมนุษย์ที่รอการปลูกถ่ายนักวิจัยกล่าวในการศึกษาใหม่‎‎นอกจากนี้การค้นพบดังกล่าวอาจช่วยให้นักวิจัยปรับปรุงการรักษาที่เรียกว่าภาวะอุณหภูมิต่ําที่เกิดขึ้นซึ่งอุณหภูมิร่างกายของบุคคลจะลดลงโดยเจตนาหลังจากหัวใจหยุดเต้นหรือ‎‎การบาดเจ็บที่สมอง‎‎ การบําบัดนี้สามารถช่วยปกป้องสมองในผู้ป่วยดังกล่าว แต่อาจมีผลข้างเคียงเนื่องจากความเสียหายของเซลล์ที่เกิดจากความเย็น‎

‎”ด้วยการทําความเข้าใจชีววิทยาของการปรับตัวเย็นในการจําศีลเราอาจสามารถปรับปรุงและขยายการประยุกต์ใช้ภาวะอุณหภูมิต่ําที่เกิดขึ้นในอนาคตและอาจยืดอายุความมีชีวิตของอวัยวะก่อนการปลูกถ่าย” เว่ยหลี่นักวิจัยอาวุโสในส่วนประสาทสรีรวิทยาจอประสาทจอประสาทตาของสถาบันตาแห่งชาติและผู้เขียนร่วมการศึกษา‎‎กล่าวในแถลงการณ์‎‎ หลี่ตั้งข้อสังเกตว่าปัจจุบันไตของผู้บริจาคสามารถเก็บไว้ได้ไม่เกิน 30 ชั่วโมงก่อนที่เนื้อเยื่อจะเริ่มเสื่อมสภาพ [‎‎12 การค้นพบสัตว์ที่แปลกประหลาดที่สุด‎]

‎ ส่งกระรอก‎

‎สําหรับการศึกษาใหม่นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่กระรอกดินสิบสามตัว (‎‎Ictidomys tridecemlineatus‎‎) ซึ่งเป็นหนูจําศีลขนาดเล็กที่อาศัยอยู่ในอเมริกาเหนือตอนกลาง ในช่วงไฮเบอร์เนตสัตว์จะลดอุณหภูมิร่างกายลงอย่างมากให้สูงกว่าจุดเยือกแข็งและลด‎‎อัตราการเต้นของหัวใจ‎‎จากปกติ 200 ครั้งต่อนาทีเป็นประมาณ 20 ครั้งต่อนาทีตามรายงาน‎‎ของมหาวิทยาลัยมิชิแกน‎

‎เมื่อศึกษาเซลล์จากสัตว์เหล่านี้นักวิจัยสนใจเป็นพิเศษในโครงสร้างเซลล์ที่เรียกว่า microtubule cytoskeleton ซึ่งเป็นเครือข่ายของหลอดขนาดเล็กที่ให้การสนับสนุนโครงสร้างแก่เซลล์และมีความเสี่ยงต่อความหนาวเย็น‎

‎นักวิจัยเปรียบเทียบเซลล์กระรอกดินกับเซลล์ของมนุษย์ พวกเขาพบว่าไมโครทูบูลไซโตสเกเลตันใน

เซลล์กระรอกพื้นดินยังคงไม่บุบสลายเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่เย็นจัดในขณะที่ไมโครทูบูลไซโตสเกเลตันในเซลล์ของมนุษย์เสื่อมโทรมลง‎

‎รูปภาพแสดงเซลล์จากไตของเมาส์ ทางด้านซ้ายไมโครทูบูลของเซลล์จะยังคงอยู่ แต่หลังจากสัมผัสกับอุณหภูมิที่เย็นจัดโครงสร้างไมโครทูบูลจะมองไม่เห็นอีกต่อไป (กลาง) อย่างไรก็ตามการรักษาเซลล์ล่วงหน้าด้วยยาสองชนิดก่อนการระบายความร้อนจะช่วยป้องกันไม่ให้ microtubules เสื่อมสภาพ (ขวา) ‎‎(เครดิตภาพ: สถาบันตาแห่งชาติ)‎

‎การศึกษายังพบว่า‎‎ไมโตคอนเดรีย‎‎ซึ่งเป็น “โรงไฟฟ้า” ของเซลล์ที่ให้พลังงานตอบสนองต่อความเย็นแตกต่างกันหากมาจากเซลล์กระรอกพื้นดินเมื่อเทียบกับเซลล์ของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลล์ของมนุษย์ผลิตผลพลอยได้จากการเผาผลาญที่เรียกว่าปฏิกิริยาออกซิเจนชนิด (ROS) มากเกินไปและเป็นระดับ ROS ที่สูงนี้ที่ทําให้เกิดการทําลายของไมโครทูบูล ในทางตรงกันข้ามระดับ ROS ยังคงต่ําในไมโตคอนเดรียจากเซลล์กระรอกพื้นดิน‎

‎นอกจากนี้เซลล์ของมนุษย์ยังมีปัญหาเกี่ยวกับส่วนประกอบที่เรียกว่าไลโซโซมซึ่งช่วยในการกําจัดของเสียภายในเซลล์ ในระหว่างการสัมผัสความเย็นไลโซโซมในเซลล์ของมนุษย์ได้รั่วไหลเอนไซม์ที่เรียกว่าโปรตีเอสซึ่งย่อยไมโครทูบูลในบริเวณใกล้เคียงการศึกษาพบว่า‎

‎จากนั้นนักวิจัยพยายามทําให้เซลล์ที่ไม่ยับยั้งการทํางานของเซลล์ที่ไม่มีการจําศีลทําหน้าที่เหมือนเซลล์จําศีลโดยใช้ยาสองชนิด: ยาตัวหนึ่งที่ยับยั้งการผลิต ATP ซึ่งเป็นสารประกอบที่ลดการผลิต ROS และอีกตัวหนึ่งที่ยับยั้งการทํางานของโปรตีเอส พวกเขาพบว่าการรวมกันของยานี้รักษาโครงสร้าง microtubule ในเซลล์จาก nonhibernators เมื่อเซลล์สัมผัสกับอุณหภูมิที่เย็น‎เซ็กซี่บาคาร่า