Исследователи из Университета Вашингтона в Сент-Луисе с помощью ультразвукового излучения вызвали у мышей состояние, похожее на анабиоз. Как это было сделано и какие перспективы открываются для науки, рассказывает научный обозреватель Николай Гринько.
Фото: 123RF/irishe4ka
Едва ли не каждый научно-фантастический фильм о покорении других планет начинается с того, что космонавты, проспавшие весь долгий полет, выходят из состояния анабиоза. Так называют временное замедление или даже прекращение жизненных процессов в организме. При этом дыхание и сердцебиение пропадают настолько, что могут быть обнаружены лишь с помощью специальной аппаратуры.
Анабиоз – вовсе не выдумка фантастов, на Земле есть довольно много организмов, способных на такой трюк. Самый простой пример – деревья и кустарники, "выключающие" все жизненные процессы на зиму. Бактерии, грибы и простейшие тоже могут впадать в анабиоз.
Удивительно, но и человек также умеет "выключать жизнь". Правда, лишь на определенной стадии развития: эмбрионы до восьми клеток могут быть заморожены и потом успешно восстановлены. Некоторые из них существуют в состоянии анабиоза до 13 лет.
Но чем сложнее животное, тем меньше у него способность замедлять метаболизм. Крупные млекопитающие – и то далеко не все – могут впадать в спячку. Но это состояние не настолько глубоко подавляет жизнедеятельность и длится намного меньше. Самый известный зверь, способный проспать всю зиму, – это, разумеется, медведь. Если немного напрячься, то можно вспомнить черепах, ежей и летучих мышей. На самом деле таких видов намного больше, и среди них – грызуны, хотя и не все. Например, лесная полумышь (Napaeozapus insignis) из семейства полутушканчиковых способна проводить в спячке до девяти месяцев. Именно этот вид и использовали в своих экспериментах американские ученые.
Фото: 123RF/fikmik
Чтобы вызвать состояние, похожее на анабиоз, исследователи надели на подопытных грызунов небольшие шлемы, оборудованные ультразвуковыми излучателями. Воздействию подвергали преоптическую область гипоталамуса, которая содержит нейроны, играющие ключевую роль в запуске спячки. Их стимулирование привело к тому, что организм начал получать сигнал о понижении температуры. Инфракрасная камера помогла биологам увидеть, что этот процесс в организме мышей начался.
Также чувствительные приборы определили, что у грызунов сильно уменьшилось потребление кислорода, замедлился пульс и снизилась мышечная активность. В ходе эксперимента мышей держали в этом состоянии в течение суток. Когда ультразвуковая стимуляция была отключена, нормальная температура и обмен веществ быстро восстановились без видимых негативных последствий.
Получив обнадеживающий результат, ученые решили проверить, сработает ли это на лабораторных крысах. Дело в том, что у них нет способности впадать в спячку – механизм давно атрофировался в процессе эволюции. Направив волны в их гипоталамус, биологи с удивлением обнаружили, что и крысы впали в оцепенение, хотя и не настолько глубокое, как у мышей. Это говорит от том, что ультразвук способен снижать активность организма даже у таких видов, у которых спячка вообще не предусмотрена природой.
Ценность этого метода в том, что в нем не используются инвазивные методы – не применяются инъекции и другие виды вмешательства в организм. Ультразвук оказывает щадящее и при этом точечное воздействие, не нарушая целостность тканей. Конечно, это далеко не тот анабиоз, который предсказывали фантасты, но и для такого состояния можно найти применение.
Если выяснится, что метод применим и к человеку, то ультразвуковую спячку можно будет применять в медицине. Например, она наверняка заменит некоторые виды наркоза. Кроме того, в ультразвуковую спячку можно вводить пациентов, которых нужно срочно доставить в больницу. Конечно, такое не произойдет в самое ближайшее время, но лет через 15–20 это вполне реально.
Хотя…
Гринько Николай