Fény derült a medvék téli álmának egyik titkára

A medvék szívverése a téli álom idején jelentősen lelassul. Az alacsony pulzusszám emberek esetén hamar szívelégtelenséghez vezetne. A medvék azonban egészségkárosodás nélkül átvészelik ezt az időszakot. Amerikai kutatók szívultrahangos vizsgálattal derítettek fényt a jelenség magyarázatára.

Az amerikai grizzly medve (Ursus arctos horribilis) évente 5-6 hónapot tölt téli álomba merülve. Ez időszak alatt a szívverése percenként 84-ről körülbelül 19-re csökken. Ha az emberi szív ennyire lelassulna, annak nagyon súlyos következményei lennének.

Ilyen lassú szívverés mellett a vér összegyűlik a szív mind a négy üregében. Emberek esetében a megnövekedett nyomás miatt a pitvarok és a kamrák kitágulnának. A megnyúlt izmok gyengébbek és kevésbé hatékonyak, ami végül ún. kongesztív szívelégtelenséghez (amikor a szív nem tudja megfelelően áramoltatni a vért) vezetne. Medvéknél azonban nem fordul elő ilyesmi, és a kutatók most rájöttek, mi ennek az oka.

A Washington Állami Egyetem kutatói évek óta tanulmányozzák a medvéket. Az egyetemen lévő intézetben születésüktől fogva nevelnek grizzlyket, amelyek megszokták, hogy szívultrahangos vizsgálatokat is végeznek rajtuk. Az itteni kutatások nyomán sikerült betekintést nyerni a hibernáló szív rejtélyébe.

Lynne Nelson és munkatársai már korábban kimutatták, hogy a téli álom alatt a medveszív bal kamrájának fala merevebbé válik, ami megakadályozza, hogy kitáguljon, amikor összegyűlik benne a vér. A kamra merevsége azonban további problémát vet fel. A vért a bal kamrába továbbító bal pitvarnak emiatt nagyobb ellenállással szemben kell dolgoznia.

"Ez olyan, mintha a pitvarnak egy téglafal ellenállását kellene legyőznie" - mondja az egyik kutató, Bryan Rourke. "Ezért gondoltuk, hogy kell lennie egy olyan mechanizmusnak, amely megvédi a pitvarizmokat az idő előtti elhasználódástól."

A szívultrahangos felvételekből és a szövetmintákból kiderült, a pitvar úgy védi magát, hogy gyengíti az összehúzódásait. A szívizom összehúzódásait egy fehérje, az úgynevezett miozin nehéz lánc (MHC) szabályozza. E fehérjének két változata - alfa és béta - létezik. Az alfa változat gyorsabb, de kicsit gyengébb összehúzódásokat hoz létre, mint a béta. A kutatók azt tapasztalták, hogy téli álom alatt a bal pitvar több alfa fehérjét termel, aminek következtében kissé legyengül a szívverés.

Amikor a medve felébred a téli álmából, a fehérjearány visszaáll a normálisra, és a pitvari összehúzódások visszanyerik korábbi erejüket.

A kutatók úgy vélik, hogy a Physiological and Biochemical Zoology folyóiratban megjelent tanulmányuk az első, amely kimutatja a miozinarány eltolódását a medvékben, és abban bíznak, hogy az információ valamikor hasznosítható lesz az embereknél is. "Bár a medve nem tökéletes modellállat az emberek szempontjából, de annak fölfedezése, hogyan változhat a medve szívműködése, hasznos lehet az emberi szívbetegségek megértéséhez"- mondja Rourke.