Японские ученые показали, что стволовые клетки животного устойчивы к холоду в той же степени, что и весь организм в целом. Они также выяснили, что мышиные стволовые клетки можно использовать как модель для дальнейших исследований влияния холода на организмы. Исследование опубликовано в журнале Cell Reports.
Принято считать, что низкие температуры приводят к неотвратимым повреждениям в организмах и клетках. Поэтому возникают трудности, например, при транспортации органов, нужных для пересадки. Тем не менее некоторые животные вполне могут находиться в спячке, длящейся месяцами, и поддерживать низкую температуру тела, замедляя метаболизм. Как при этом не повреждаются органы животного, до сих пор не до конца понятно.
Японские ученые исследовали устойчивость животных к холоду на примере мышей. В частности, они пытались понять, можно ли использовать мышиные стволовые клетки для исследований, связанных со спячкой или с сохранением органов. Хотя мыши не входят в спячку, для них характерно состояние торпора (оцепенения), которое длится около часа. Ученые рассмотрели несколько видов лабораторных мышей и охарактеризовали их торпор по низшей температуре тела и по низшему потреблению кислорода животными. В итоге они нашли один вид мышей с поверхностным торпором, один — с глубоким и один — с промежуточным. Затем биологи получили эмбриональные стволовые клетки всех мышей и изучили клеточный метаболизм при нормальной (37°C) и при пониженной температуре тела (31°C). Ученые выяснили, что клетки от мышей с поверхностным и промежуточным торпором получали энергию посредством гликолиза; при этом метаболическом пути не требуется кислород, и он менее эффективен. При этом клетки от мышей с глубоким торпором активно потребляли кислород даже при пониженных температурах, получая энергию через окислительное фосфорилирование.
Затем ученые задались вопросом, характерна ли эта особенность только для клеток или для органов тоже. Они исследовали ткань печени от всех мышей и получили те же результаты, что видели в стволовых клетках. Так, в клетках печени мышей, для которых характерен глубокий торпор, не использовался гликолиз, они продолжали потреблять кислород и при сниженных температурах. Следовательно, такие мыши более устойчивы к холоду.
Исследователи доказали, что реакция на холод одинакова на уровне организмов и отдельных клеток. Это показывает, что стволовые клетки мышей можно использовать как модель в дальнейших исследованиях по криосохранению органов и в смежных областях.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
