Zmiennocieplne, ale nie do końca
Czy ciepłota ciała organizmów zmiennocieplnych jest całkowicie zależna od temperatury otoczenia? Niezupełnie. Okazuje się, że nawet zwierzęta tak proste jak nicienie potrafią aktywnie dostosować tempo własnego metabolizmu do ciepła pożywki, w której są hodowane. Co więcej, mogą w ten sposób kontrolować... tempo własnego starzenia.
Zgodnie z uznaną powszechnie teorią, tempo metabolizmu organizmów zmiennocieplnych jest całkowicie zależne od ilości docierającego do nich ciepła i przypomina przebeg prostych reakcji chemicznych zachodzących w środowisku nieożywionym. Zwiększenie temperatury, w której żyją proste zwierzęta, powinno więc prowadzić do szybszego "zużywania się" komórek nicieni, czyli ich starzenia. Jak się jednak okazuje, zależność ta jest bardziej złożona, niż myślano.
Przez wiele lat liczne badania przynosiły pozorne "dowody" na poparcie popularnej tezy. Wiadomo było na przykład, że nicienie Caenorhabditis elegans przebywające w temperaturze 25°C umierają szybciej od osobników żyjących w temperaturze 20 stopni. Okazuje się jednak, że opisywane zjawisko jest bardziej skomplikowane, niż mogłoby się wydawać.
Hipotezę o całkowitej pasywności C. elegans wobec zmian temperatury obalili badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego. Odkryli oni, że receptory badające temperaturę otoczenia pozwalają tym prostym zwierzętom na aktywną reakcję na ciepłotę otoczenia. Mechanizm ten nie daje co prawda pełnej kontroli nad równowagą pomiędzy ilością ciepła zatrzymywanego przez organizm i oddawanego do otoczenia, lecz wystarcza on do regulowania tempa niektórych reakcji wchodzących w skład metabolizmu. Nicień może w ten sposób wpływać na ilość ciepła wytwarzanego przez jego ciało.
Jak ustalili badacze z Kalifornii, reakcja organizmu na temperaturę otoczenia jest wyzwalana dzięki wydzielaniu sterydów. Dowiedziono tego na podstawie eksperymentów, w których nicienie modyfikowano genetycznie w taki sposób, by nie wytwarzały hormonów z tej grupy. Zakończyły się one upośledzeniem reakcji na ciepłotę pożywki, w której hodowano zwierzęta. Podobne efekty dało niszczenie receptorów ciepła.
Dalsze badania wykazały, że podgrzanie pożywki prowadziło do aktywacji genu daf-9. Jego aktywność prowadzi do spowolnienia metabolizmu, dzięki czemu czas życia zwierzęcia ulega wydłużeniu.
Niestety, dotychczas nie udało się zidentyfikować analogicznych mechanizmów u ludzi. Badania na myszach wykazały jednak, że jeśli "oszuka się" ich organizmy, by reagowały na normalną temperaturę otoczenia jak na temperaturę znacznie podwyższoną, starzenie zachodziło u nich znacznie wolniej. Być może pewnego dnia podobna technika zostanie dostosowana do potrzeb metabolizmu człowieka...
Komentarze (0)