Фото: depositphotos

За дослідженням, яке опублікував журнал Nature, внутрішні шари сітківки птахів виявилися унікально пристосованими до життя без достатнього постачання кисню. Замість звичного для нервових клітин кисневого розщеплення глюкози вони використовують анаеробний шлях отримання енергії — за рахунок інтенсивного споживання цукру та його перетворення без участі кисню.

Довгий час вважалося, що головну роль у постачанні кисню до ока птахів відіграє спеціальна судинна структура — гребінь. Його вважали своєрідним «кисневим насосом», який компенсує відсутність капілярів у сітківці, адже судини могли б погіршувати якість зору, розсіюючи світло. Однак нові дослідження показали, що функція гребеня інша: він переважно транспортує глюкозу та виводить продукти обміну, а не насичує тканини киснем.

Біологи Орхуського університету в Данії вперше виміряли рівень кисню безпосередньо в очах живих зебрових діамантників і з’ясували, що майже половина шарів їхньої сітківки постійно перебуває у стані гіпоксії. Щоб зрозуміти, як клітини виживають у таких умовах, дослідники застосували просторову транскриптоміку — технологію, яка дозволяє побачити, які гени активні в конкретних ділянках тканини. Виявилося, що в зонах із браком кисню посилено працюють гени, відповідальні за безкисневе отримання енергії.

Оскільки цей шлях значно менш ефективний, ніж аеробне дихання, сітківка компенсує втрати за рахунок надзвичайно швидкого обміну речовин. Експерименти з міченою глюкозою показали, що вона поглинає цукор у кілька разів інтенсивніше, ніж інші ділянки мозку. При цьому гребінь ока виконує роль своєрідного логістичного центру: забезпечує приплив глюкози та відтік лактату — побічного продукту анаеробного метаболізму.

Це відкриття важливе не лише для розуміння еволюції зору птахів, а й для медицини. Мозок людини надзвичайно чутливий до нестачі кисню: вже за кілька хвилин після зупинки кровопостачання починається масова загибель нейронів, що лежить в основі тяжких наслідків інсульту. Досвід птахів демонструє, що нервова тканина може існувати в умовах тривалої гіпоксії, якщо має альтернативні механізми енергозабезпечення.

Науковці припускають, що в майбутньому вдасться штучно активувати подібні метаболічні шляхи в людських нейронах або посилити доставку поживних речовин до уражених ділянок мозку. Це могло б подовжити «вікно виживання» клітин після інсульту та зменшити ризик незворотних ушкоджень.

До слова, групи мавп Джеффруа змінюють підгрупи для обміну інформацією про їжу, створюючи нові знання та підвищуючи ефективність пошуку.

Стрілець Діана - pravdatutnews.com