Nemzetközi tudóscsoport megállapította, hogy a meztelen vakond patkányok képesek a túlélés folyamán növényekké átalakulni olyan körülmények között, amelyek a legtöbb állat számára végzetesek. A tudósok megpróbálták meghatározni, hogy ezek a furcsa emlősök, inkább rovarok, hogyan változtatják meg anyagcseréjüket és hogyan élnek túl oxigénmentes környezetben.
A szőrtelen vakond patkányok olyan állatok, amelyek Afrikában élnek, bizonyos mértékben hasonlítanak a rovarokra, mint az emlősökre. A hangyákhoz és a méhekhez hasonlóan eusociális telepek létrehozása jellemzi őket, ahol steril dolgozók és termékeny nőstények vannak. Ezek a szinte vak és hidegvérű rágcsálók alagutakat ásnak a föld alatt, amelyek összesen több kilométer hosszúságot is elérnek. Ezeknek az átjáróknak a segítségével a lakóhelyiségek, az illemhelyiségek és a raktárak vannak összekötve. Ezek az állatok hangjelzéssel kommunikálnak egymással, és "nyelvük" sokkal gazdagabb, mint a többi rágcsálófaj.
Sokan tudják, hogy a meztelen vakond patkányok nem szenvednek rákban. De a valóságban ez nem így van: rákos daganatokat képeznek, de ez nagyon ritkán fordul elő. Amerikai tudósok először találtak rákot ezeken a rágcsálókon tavaly - számoltak be a betegség több esetéről, amelyeket Washingtonban a Nemzeti Állatkertben, valamint Illinoisban a Brookfield Állatkertben jegyeztek fel. Ennek köszönhetően a tudósok arról kaptak információt, hogy ezek az állatok nincsenek százszázalékosan védve a karcinogenezistől, bár van olyan vélemény, hogy éppen azért, mert a rágcsálókat fogságban tartották, veszélyes daganatok alakultak ki.
Egyes kutatók szerint a mezítelen anyajegy patkányokban a rákrezisztencia életmódjuknak köszönhető. Ezek a rágcsálók olyan környezetben élnek, amelyben az oxigéntartalom viszonylag alacsony (csak 2-9 százalék), míg az emberek levegőt lélegeznek be, az oxigénért, amelyben az eléri a 21 százalékot. Az ilyen környezetnek valamilyen módon aktiválnia kell a rákellenes védelmet, bár ezt a hipotézist még nem erősítették meg.
Ugyanakkor az a hipoxia, amelyben ezek a rágcsálók élnek, összefügg a meztelen vakond patkányok egy másik szokatlan tulajdonságával. Bőrük érzéketlen a kapszaicinre (a borsban található égő anyag) és a savra. A tudósok megpróbálták megmagyarázni, miért van szükség ilyen alkalmazkodásra azoknál a rágcsálóknál, akik szinte egész életüket a föld alatt töltik, és szinte soha nem jutnak felszínre. A szén-dioxid felhalmozódik a földalatti alagutakban. Amikor vízben feloldódik, szénsav képződik, ami rágcsálók égését okozhatja a nedves nyálkahártyán. Annak érdekében, hogy ilyen körülmények között kellően jól érezze magát, meztelen vakond patkányokban a fájdalomérzékenység bizonyos mértékben elvész.
A rágcsálók sokáig képesek ellenállni a magas szén-dioxid-koncentrációnak. Nem reagálnak semmilyen módon, ha a lyuk belsejében a szén-dioxid szintje 7-10 százalékra emelkedik: nem tesznek kísérletet arra, hogy olyan helyekre menjenek, ahol több az oxigén. Sőt, nem mutatnak szöveti acidózis vagy hiperventiláció jeleit. Még akkor is, ha a szén-dioxid koncentrációja eléri a 80 százalékot, ilyen körülmények között öt órán keresztül képesek létezni.
A szakértők arra voltak kíváncsiak, hogy ezek az állatok hogyan élnek túl föld alatti barlangokban, ahol olyan kevés az oxigén. Mint kiderült, a meztelen vakond patkányok nemcsak rovaroknak, hanem növényeknek is hasonlítanak. Egy olyan környezetben, ahol az O2 hiányos, a rágcsálók megváltoztatják anyagcseréjüket és anaerob módon elkezdenek lebontani a fruktózt. Ezen folyamat révén elegendő energia szabadul fel, amely szükséges az agysejtekhez, és amely megakadályozza e sejtek halálát.
A kísérlet részeként a tudósok a rágcsálókat légköri kamrákba helyezték, újjáteremtve a hipoxia körülményeit. Az oxigéntartalom csak öt százalék volt. A meztelen vakond patkányok öt órán át jól teljesítettek, míg a normál egerek körülbelül 15 perc múlva elhaltak. A kutatók azonban nem álltak meg itt. Az összes oxigént eltávolították a kamrákból, kevesebb mint egy perc alatt megölték az egereket. Az ásók fél perc alatt elvesztették az eszméletüket, de néhány percig nem adták fel a légzési kísérleteiket. Végül a légzés megszűnt, azonban amint szobahelyzetbe kerültek, a rágcsálók újraéledtek, és nem mutattak semmilyen jelet arra, hogy az agyuk károsodna. Tehát a meztelen vakond patkányok 18 perc elteltével is életben maradtak oxigén nélkül.
Promóciós videó:
A tudósok azt találták, hogy hosszan tartó hipoxia esetén meglehetősen nagy mennyiségű szacharóz és fruktóz kerül ezen állatok vérébe. A korábban kizárólag az emlősök belében található molekulaszivattyúk szénhidrátokat szállítanak az agysejtekbe. A fruktóz metabolizálása glikolízissel történik, amely normál körülmények között a glükóz részvételével megy végbe.
Ugyanakkor lehetetlen felhasználni a glükózt, mivel a glikolízis egyik szakaszában szükség van egy foszfofruktokináz-1 nevű aktív enzimre. Ezen enzim aktivitása nagymértékben függ a sejt energiaállapotától, amely oxigén nélkül élesen romlik. Végül a glikolízis folyamata leáll, és a sejt már nem képes előállítani az élet megvalósításához szükséges energiát. A fruktóz ezt a gátat megkerülheti azáltal, hogy laktátot vagy tejsavat állít elő, ezáltal - bár kis mennyiségben - újra termeli az energiatermelést.
Mint a kutatók megjegyzik, ez a képesség az anyagcseréjük megváltoztatására, hogy extrém körülmények között is fennmaradjanak, a növényekre jellemző, az emlősökre azonban nem.
A kutatók remélik, hogy felfedezésük alkalmat kínál új módszerek kidolgozására a szívszövet károsodásának megelőzésére a szívkoszorúér betegséggel társuló hipoxia során.