Лишенные кислорода, голые землекопы могут выжить, метаболизируя фруктозу так же, как растения.

Понимание того, как это делают животные, может привести к лечению пациентов, страдающих от кислородных кризисов, таких как сердечные приступы и инсульты.

«Это последнее из многочисленных замечательных открытий, совершённых при наблюдении за голым землекопом — хладнокровного млекопитающего, которое живет на десятилетия дольше, чем другие грызуны, редко болеет раком и не испытывает многих видов боли», — говорит Томас Парк, профессор биологических наук в Университете Иллинойса в Чикаго, который возглавлял международную группу исследователей из UIC, Института Макса Дельбрюка в Берлине и Университета Претории в Южной Африке.

У людей, лабораторных мышей и всех других известных млекопитающих, когда клетки мозга испытывают недостаток кислорода, они теряют энергию и начинают умирать.

Но у голых землекопов есть подспорье: клетки их мозга начинают сжигать фруктозу, которая анаэробно вырабатывает энергию посредством метаболического пути, который используется только растениями — по крайней мере, так думали ученые.

В новом исследовании, исследователи подвергли голых землекопов воздействию низкого содержания кислорода в лаборатории и обнаружили, что они выделяют большое количество фруктозы в кровоток. Ученые обнаружили, что фруктоза доставляется в клетки мозга с помощью молекулярных фруктозных насосов, которые у всех других млекопитающих обнаруживаются только в клетках кишечника.

«Голый землекоп просто перестроил некоторые основные строительные блоки метаболизма, чтобы сделать себя сверхустойчивымы к условиям низкого содержания кислорода», — сказал Парк, который изучал этот странный вид в течение 18 лет.

По словам Пак, при таких условиях, когда низкое содержание кислорода способно убить человека за несколько минут, голый землекоп может прожить не менее пяти часов. Они переходят в состояние анабиоза, сокращая свои движения и резко замедляя пульс и частоту дыхания для экономии энергии. И они начинают производить фруктозу, которая служит основным питанием для поддержания жизнеспособности организма, пока кислород снова не станет доступным.

Голый землекоп — единственное известное млекопитающее, которое использует анабиоз, чтобы пережить кислородное голодание.
Ученые также показали, что голые землекопы защищены от другого смертельного аспекта недостатка кислорода — скопления жидкости в легких, называемого отеком легких, от которого страдают альпинисты на большой высоте.

Ученые считают, что необычный метаболизм голых землекопов — это ключевое эволюционное приспособление к жизни в их бедных кислородом норах. В отличие от других подземных млекопитающих, голые землекопы живут в условиях перенаселения, заполненных сотнями товарищей по колонии. Когда так много животных живут вместе в непроветриваемых туннелях, запасы кислорода быстро истощаются.