Znajdź zawartość

Plemniki golców (Heterocephalus glaber) są bardzo zniekształcone i wolne. Biolodzy sądzą, że dzieje się tak z powodu braku konkurencji między gametami. Dominująca samica - królowa - decyduje, z którym samcem chce kopulować i tłumi instynkty reprodukcyjne pozostałych. Zespół Liany Maree z University of the Western Cape pobrał próbki spermy trzymanych w niewoli golców. Testy ujawniły wiele nieprawidłowości. Zdolność poruszania się zachowało zaledwie 7% plemników, w dodatku pływały one z prędkością zaledwie ok. 35 mikrometrów na sekundę (najwolniej u wszystkich ssaków). Stwierdzono skrajny polimorfizm plemników, a większość sklasyfikowano jako anormalne. Główki plemników przyjmowały wiele różnych kształtów. Były kuliste, owalne, wydłużone, asymetryczne i amorficzne. Chromatyna w jądrze wydawała się nieregularna i zdezorganizowana (między jej skupiskami znajdowało się np. dużo wolnej przestrzeni). We wstawce występowało od 5 do 7 okrągłych lub owalnych mitochondriów. W takich okolicznościach nie powinno dziwić, że bez energii do napędu plemniki golców poruszają się tak wolno. Dla porównania: ludzkie plemniki w sekundę przebywają ok. 0,1 mm. Golec jest dobrym modelem tego, co dzieje się z ludźmi - uważa Maree, nawiązując do tendencji monogamicznych w obrębie naszego gatunku. Wcześniejsze badania wykazały, że u człowieka porusza się ok. 60% plemników, podczas gdy u bardziej promiskuitycznych gatunków odsetek ten wzrasta do 95%.

Golce, zwane także nagimi szczurami, nie są co prawda najpiękniejszymi zwierzętami na Ziemi, lecz oporności na rozwój nowotworów możemy im co najwyżej pozazdrościć. Co jednak decyduje o tej niezwykłej właściwości? Oprócz wyjątkowej dbałości o jakość białek (pisaliśmy na ten temat niecały rok temu), ich komórki posiadają jeszcze co najmniej jedną unikalną cechę: zdolność do hamowania własnych podziałów w reakcji na zagęszczanie się struktury tkanki, będące efektem ubocznym rozrostu nowotworowego. Nagie szczury (Heterocephalus glaber) są jedynymi znanymi zwierzętami dożywającymi 30 lat, u których jak dotąd nie stwierdzono - pomimo licznych badań - przypadków nowotworów. Naukowcy z University of Rochester twierdzą, że poznali molekularny mechanizm współodpowiedzialny za tę unikalną właściwość. Zespół Very Gorbunovej zainteresował się nietypowym zjawiskiem oporności fibroblastów (komórek tworzących włókna tkanki łącznej) golców na hodowanie w warunkach in vitro. Jak zaobserwowano, rozwój hodowli zatrzymywał się całkowicie już po osiągnięciu niewielkiego zagęszczenia komórek. Zjawisko to, polegające na znacznie szybszym niż u innych gatunków zatrzymaniu wzrostu po napotkaniu innych komórek, nazwano wczesną inhibicją kontaktową (ang. early contact inhibition). Zjawisko inhibicji kontaktowej występuje prawdopodobnie u wszystkich ssaków, stwierdzono je także u człowieka. Wynika ono z aktywności białka p27, biorącego udział w regulacji tempa replikacji komórek. Okazało się jednak, że sama aktywność p27 nie wystarczała do wyjaśnienia niezwykłej oporności komórek golców na nowotworzenie. Podczas dalszych dociekań udało się ustalić, że u nagich szczurów mechanizm wczesnej inhibicji kontaktowej jest regulowany przez zupełnie inne białko, zwane p16. Jest ono aktywne także u ludzi, lecz tylko u przedstawicieli H. glaber posiada zdolność do powstrzymywania replikacji z tak wielką czułością na napotkanie innych komórek. Wygląda na to, że duet p27-p16 stanowi więc podwójną barierę przed powstawaniem lokalnych zagęszczeń struktury tkanki, charakterystycznych dla bardzo wczesnych etapów rozwoju nowotworu. Jesteśmy przekonani, że podstawowa warstwa ochrony zapewniona przez ten podwójny system inhibicji kontaktowej przyczynia się do wyjątkowej oporności nagiego szczura na nowotwory, podsumowują w streszczeniu wyników badań ich autorzy. Z całością pracy można się zapoznać dzięki czasopismu Proceedings of the National Academy of Sciences.

Golec (Heterocephalus glaber), zwany także nagim szczurem, nie jest być może najpiękniejszym ze zwierząt, lecz jego długowieczność jest godna pozazdroszczenia, podobnie jak doskonała kondycja starzejących się osobników. Okazuje się, sekretem jego wyjątkowej fizjologii jest wybitna dbałość o jakość białek wytwarzanych przez jego organizm. Nagie szczury potrafią przeżyć aż do 30 lat, co jest wartością prawdziwie imponującą, jeśli porówna się je np. z myszami, żyjącymi zwykle około trzech lat. Co więcej, wyjątkowo rzadko chorują na nowotwory, starzenie się nie jest u nich związane z drastycznym pogorszeniem kondycji, a ich samice utrzymują płodność aż do późnej starości. Nic dziwnego, że te wyjątkowe, żyjące w norach gryzonie stały się obiektem intensywnych badań. Tajemnice golców postanowili zgłębić naukowcy z Uniwersytetu Teksańskiego prowadzeni przez prof. Rochelle Buffenstein. Już pierwsze dokonane przez nich obserwacje okazały się zaskakujące. Okazało się bowiem, że tzw. stres oksydacyjny, czyli ekspozycja komórek na szkodliwe działanie utleniaczy, jest u przedstawicieli H. glaber wyjątkowo wysoki. Mimo to, gryzonie doskonale dawały sobie radę. Aby zidentyfikować unikalne cechy metabolizmu nagich szczurów, od osobników w różnym wieku pobrano próbki miąższu wątroby. Jak wykazała ich analiza, komórki golców zadziwiająco dokładnie kontrolują jakość pracujących w swoim wnętrzu białek. Jest to możliwe dzięki wyjątkowo wydajnej eliminacji uszkodzonych lub zniekształconych cząsteczek protein, które, same w sobie, są także znacznie bardziej oporne na uszkodzenia i zmiany struktury. U większości gatunków dochodzi z wiekiem do osłabienia "systemu kontroli jakości" białek. Efektem tego zjawiska jest ich akumulacja, prowadząca z biegiem czasu do rozwoju ich toksyczności. Jak pokazują doświadczenia zespołu prof. Buffenstein, nagie szczury doskonale się przed tym chronią. Ustalenie dokładnego mechanizmu, który umożliwia golcom osiągnięcie zaawansowanego wieku, może otworzyć nowy rozdział w historii badań nad starzeniem. Być może uda się w ten sposób spowolnić starzenie także u ludzi, lecz zanim będzie to możliwe, najprawdopodobniej... zdążymy się zestarzeć.