Τι κάνει τα βραδύπορα τα πιο ανθεκτικά πλάσματα στον πλανήτη - Πού και πώς βοηθούν τα ευρήματα

Όταν τα πράγματα δυσκολεύουν, αυτά τα εκπληκτικά ανθεκτικά πλάσματα είναι ικανά να εισέρχονται σε μια μορφή αναστολής του μεταβολισμού τους, που ονομάζεται κρυπτοβίωση, για δεκαετίες. Τώρα, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι έχουν ξεκλειδώσει τον μυστηριώδη μηχανισμό που ενεργοποιεί αυτή τη λειτουργία επιβίωσης των ζώων – μια επιτυχία που θα μπορούσε να βοηθήσει και τον άνθρωπο – σε νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό PLOS One.

Σε ακραίο κρύο ή ζέστη, ή άλλες σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες, το σώμα των βραδύπορων παράγει ασταθείς ελεύθερες ρίζες οξυγόνου και ενός μονήρους ηλεκτρονίου, γνωστές και ως Δραστικές Μορφές Οξυγόνου, που μπορούν να προκαλέσουν χάος στις πρωτεΐνες και το DNA του οργανισμού αν συσσωρευτούν υπερβολικά. (Πρόκειται για το λεγόμενο οξειδωτικό στρες που βιώνουν οι άνθρωποι όταν είναι στρεσαρισμένοι, και γι' αυτό οι ειδικοί σε θέματα υγείας προτείνουν να τρώτε πολλά βατόμουρα και άλλες αντιοξειδωτικές τροφές όταν έχετε μια δύσκολη εβδομάδα στη δουλειά).

Ο μηχανισμός επιβίωσης ξεκινά όταν οι κυστεΐνες, ένα από τα αμινοξέα που σχηματίζουν τις πρωτεΐνες στο σώμα, έρχονται σε επαφή με αυτές τις ελεύθερες ρίζες οξυγόνου και οξειδώνονται, διαπίστωσαν οι ερευνητές. Αυτή η διαδικασία είναι το σήμα που κάνει το βραδύπορο να καταλάβει ότι ήρθε η ώρα να μπει σε κατάσταση κρυπτοβίωσης.

Η αποκάλυψη αυτή θα μπορούσε μελλοντικά να βοηθήσει στην ανάπτυξη υλικών που μπορούν να ανταποκριθούν σε δύσκολες συνθήκες όπως το βαθύ διάστημα ή σε θεραπείες που θα μπορούσαν να αφοπλίσουν τα καρκινικά κύτταρα, δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Amanda L. Smythers, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Ινστιτούτο Καρκίνου Dana-Farber και στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ στη Βοστώνη.

Μπαίνοντας σε κατάσταση κρυπτοβίωσης

Σε σκληρά περιβάλλοντα τόσο διαφορετικά όσο η Ανταρκτική, οι βουνοκορφές και οι υδροθερμικές οπές στους πυθμένες των ωκεανών, τα βραδύπορα που αντιμετωπίζουν ακραίες θερμοκρασίες ή αφυδάτωση θα αποσύρουν τους οκτώ βραχίονές τους και θα μειώσουν την ποσότητα του νερού που αποθηκεύουν.

Έτσι, συρρικνώνονται στο ένα τέταρτο του κανονικού τους μεγέθους. Τα συνήθως γραμμικά και κάπως χοντροκομμένα ασπόνδυλα μεταμορφώνονται σε προστατευτικές, αποξηραμένες σφαίρες και πέφτουν σε λήθαργο, σε περιβάλλοντα που θα σκότωναν τις περισσότερες μορφές ζωής.

Η Smythers και οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας και του Πανεπιστημίου Μάρσαλ στη Δυτική Βιρτζίνια, άρχισαν να εξετάζουν για πρώτη φορά αυτό το φαινόμενο χάρη σε μια αυξανόμενη βιβλιογραφία που έδειχνε ότι οι κυστεΐνες εμπλέκονται στην έναρξη της διαδικασίας της κρυπτοβίωσης.

«Όταν εξετάζαμε τον κατάλογο όλων αυτών των τρελών συνθηκών στις οποίες τα βραδύπορα μπορούν να επιβιώσουν – στο διάστημα, σε κενό αέρος, σε υψηλή συγκέντρωση αλατιού όταν ένας ωκεανός αρχίζει να εξατμίζεται – το μόνο πράγμα που συνέδεε όλα αυτά τα πράγματα ήταν οι Δραστικές Μορφές Οξυγόνου», δήλωσε η Smythers.

Πώς θα ωφεληθεί ο άνθρωπος

Κατά την τελευταία δεκαετία, οι ερευνητές άρχισαν να κατανοούν ότι οι Δραστικές Μορφές Οξυγόνου, οι ελεύθερες ρίζες που κάποτε θεωρούνταν εντελώς προβληματικές, δήλωσε η Smythers, μπορεί να είναι «πραγματικά σημαντικές για να λειτουργεί το σώμα μας και να μπορεί να προσαρμόζεται σε διάφορες πιέσεις».

Η έρευνα δεν έγινε μόνο για να διαπιστωθεί το πώς τα βραδύπορα επιβιώνουν στα σκληρά περιβάλλοντα στα οποία συχνά ζουν. Η Smythers δήλωσε ότι τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους ερευνητές να αναπτύξουν υλικά που μπορούν να ανταποκριθούν σε σκληρές συνθήκες – όπως η κατασκευή εξοπλισμού των πυροσβεστών που θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα προστατευτικό κέλυφος όταν οι συνθήκες γίνονται πολύ ακραίες – ή η ανάπτυξη καλύτερων χημειοθεραπευτικών φαρμάκων, για την καταστροφή κακοήθων όγκων με τη διακοπή των προστατευτικών μέτρων που κάνουν τα καρκινικά κύτταρα τόσο δύσκολο να εξολοθρευτούν.

Με πληροφορίες από: Scientists now think they know why tardigrades are so indestructible by Jenna Schnuer, CNN