Canlı Bilimi

Çıplak Kör Fareler Oksijen Olmadan 18 Dakika Hayatta Kalabiliyor

Oksijen seviyeleri düşük olduğunda, çıplak kör fareler bitkiler gibi davranır. Diğer her memelinin aksine, beyin hasarını önlemek için bitki şekeri olan fruktozu metabolize edebilirler.
Oldukça tuhaf olan çıplak kör fareler, bu keşifle daha da garipleşti. 

Bu tüysüz sosyal memeli neredeyse hiçbir zaman kanser olmuyor ve neden normal bir fareden 10 kat daha uzun süre yaşadığını açıklayan yüksek beyin destekleyici protein seviyesine sahip. Şimdi ise yeni araştırmalar, çıplak kör farelerin aynı zamanda oksijen olmadan 18 dakika canlı kalabileceğini ve bu durumun kalıcı etkiler bırakmadığını ortaya koyuyor.

Karşılaştırma yapacak olursak, insanlar genellikle oksijen olmadan yaklaşık 3 dakika sonra ciddi beyin hasarına maruz kalıyor. Çıplak kör fareler ise, bitkiler tarafından kullanılan bir moleküler hile yaparak bu başarılarını elde ediyor. Glikoz metabolizmasını durduruyor ve farklı bir şeker olan fruktozu metabolize etmeye başlıyor.

Helmholtz Birliğinin Max Delbrück Moleküler Tıp Merkezi’nde fizyolog olan Gary Lewin, bu durumu, “Çalışmamız bir memelinin yakıt olarak fruktoza geçtiğinin ilk delilidir” diyerek açıkladı.

Hava yok, sorun yok

Çıplak kör fare (Heterocephalus glaber), tüysüz, buruşuk cildi ve dudaklarından çıkıntı yaparak ağızlarının kirle dolmadan kazmalarını sağlayan uzun dişleri sebebiyle tuhaf görünümüyle meşhur. Bu Doğu Afrika yerlileri, büyük sosyal gruplar halinde yer altı oyuklarında yaşıyorlar.

Lewin, “Hava, bu yer altı oyuklarında çok tıkanıklaşabilir.” dedi.

Fakat düşük oksijen seviyeleri çıplak kör fareleri hiç rahatsız etmiyor gibi görünüyor. Fare yuvalarında oksijen azaldığında, bu hayvanlar bazen bir çeşit metabolik transa geçerek tembelleşiyor, fakat kısa süre sonra tekrar kalkıp dolaşmaya başlıyorlar.

Lewin ve meslektaşları bunun nedenini merak ediyorlardı. Ekip, hücrelerdeki metabolik reaksiyonlardan ortaya çıkan küçük moleküllerle birlikte, doku, kan ve metabolitleri analiz etti. Oksijen bol olduğunda, çıplak kör fare metabolizması, farelerin metabolizmasıyla (ve insanlarınkiyle) aynı görünüyordu. Hayvanlar, glikoz moleküllerini enerjiyi serbest bırakmak için ayırdılar ve aerobik (oksijenli) solunum sürecini başlattılar.

Oksijen azaldığında ise fareler ve insanların başı dertte. Çünkü oksijen olmadan, aerobik solunuma devam etmenin hiçbir yolu yok. Ancak Lewin ve meslektaşlarının bulgusuna göre, çıplak kör farelerin bir üstünlüğü var. Bu hayvanlar, yüksek seviyede GLUT5 adlı bir taşıyıcı molekülün yanı sıra KHK adı verilen bir de enzime sahipler. Taşıyıcı ve enzim, çıplak kör farelere, oksijen gerektirmeyen anaerobik (oksijensiz) bir moleküler süreç olan enerji için glikoz yerine fruktoz kullanmalarına izin veriyor.

Tıbbi uygulamalar

Çıplak kör fareler için kilometrelerce uzunluktaki tünelleri kazmak üzere, geçici olarak anaerobik solunuma geçiş, hayat kurtarıcı olabilir. Lewin ve meslektaşları, bulguların sonunda insan hayatını kurtarabileceğini de umuyorlar.

Lewin, “Damar tıkanıklığı ya da inme geçiren hastalar, birkaç dakika oksijen yoksunluğundan sonra telafi edilemez hasarlar yaşıyorlar.” dedi. Doktorlar, inme ya da kalp krizi sırasında beyinde ya da kalpte fruktoz metabolizması yolunu genetik olarak devreye sokabilirlerse, oksijen kaynağı yeniden tesis edilene kadar beyin dokusunu koruyabilirler.

Araştırma, Science dergisinin 21 Nisan sayısında detaylı bir şekilde anlatılmakta.