Сделан еще один шаг к возможности погрузить человека в ледяной холод и возвратить к жизни, чтобы тот смог долететь до звезд или просто увидеть далекое будущее. Эксперименты показывают, что при этом такого человека придется лишить кислорода.
Редакция ПМ

Еще несколько лет назад Марк Рот (Mark Roth) и его команда показали принципиальную возможность перевести млекопитающих в режим анабиоза с помощью сероводорода, который блокирует получение клетками кислорода (ни в коем случае не пытайтесь повторить эксперимент на бабушке: сероводород весьма токсичен). Тогда ученые и заинтересовались тем механизмом, благодаря которому кислородное голодание (аноксия) стимулирует переход к анабиозу. И новые работы проливают свет на эту проблему.

На сей раз объектами экспериментов стали весьма популярные у биологов организмы — обычные пивоваренные дрожжи Saccharomyces cerevisiae и круглые черви Caenorhabditis elegans. Для начала представителей обоих видов ученые охлаждали в течение суток (для дрожжей — до 11−16О С, для зародышей червей — до 4О). Как и стоило ожидать, после этого более 99% особей погибло — в случае червей не смогло развиться до взрослой формы. Все понятно.

Но затем ученые рассмотрели влияние на этот процесс аноксии, предварительно помещая дрожжи и червей в атмосферу азота, безвредного и инертного, полностью лишенную кислорода. Затем — снова охлаждение на 24 часа. Оказалось, что около 2/3 дрожжевых клеток успешно перенесли холод и после возвращения к нормальной температуре принялись расти и размножаться. Среди червей выживших оказалось еще больше — более 97%. Очевидно, кислородное голодание каким-то образом помогает клеткам переносить переохлаждение. В случае дрожжей это выглядело так:

Исследуя механизмы этого явления, ученые во главе с Ротом пришли к интересному выводу: аноксия способствует сохранению жизненных функций после переохлаждения за счет почти полной остановки клеточного цикла.

Допустим, такого не произошло, и мы поместили C. elegans на холод. Жизненный цикл клеток нарушается: клетка в таких условиях неспособна делиться, но некоторые элементы продолжают работать, как ни в чем не бывало. Речь конкретно — о росте элементов «клеточного скелета», центросом, которые организуют белковый каркас микротрубочек. Иначе говоря, клетка готовит себя к предстоящему делению, образует для этого дополнительные центросомы и иные микроструктуры — но деление не начинается. Результат будет примерно таким, как если бы вы решили построить небоскреб в гараже: свободное место быстро закончится, и в какой-то момент гараж просто не выдержит.

Действительно, в течение первых же 4 часов на холоде у 43% зародышей круглых червей зафиксировано появление избыточного количества центросом, а к 24-му часу их количество превышает 90%. В клетке наступает настоящий хаос, который, как только клетка возвращается на комнатную температуру и все процессы в ней начинают проходить с нормальной скоростью, приводит к гибели.

Именно в этом моменте и «срабатывает» аноксия: недостаток кислорода ставит клетку на грань скорой гибели и заставляет быстро прекращать всякую деятельность, включая и синтез новых центросом и микротрубочек. Ну а когда температура становится нормальной, все процессы возобновляются без нарушения сбалансированности. Как написали авторы исследования, «вызванное аноксией состояние анабиоза (…) предохраняет клетку от возникновения при низких температурах непоправимых ошибок в жизненном цикле».

И хотя очевидно, что от этих исследований до реального использования криогенных технологий еще очень далеко, в мире уже функционируют настоящие «криогенные банки», где бережно сохраняются представители вымирающих видов. Читайте о них в заметке «Воскресение».

По материалам Fred Hutchinson Cancer Research Center и Cell Molecular Biology

Понравилась статья?
Подпишись на новости и будь в курсе самых интересных и полезных новостей.
Спасибо.
Мы отправили на ваш email письмо с подтверждением.