Biolodzy badają białkowe sekrety delfinów

[KopalniaWiedzy.pl 357]

W surowicy krwi delfinów występują bardzo wysokie stężenia pewnego przeciwutleniacza - cysteaminy.

Dr Michael Janech z Uniwersytetu Medycznego Południowej Karoliny mówi, że był zaskoczony wynikami i podekscytowany tym, jak można je wykorzystać w przypadku ludzi.

Delfiny przeżywają bez szwanku nawet 90-min nurkowanie, podczas którego zabezpieczają potrzeby mózgu, ograniczając dopływ krwi do narządów - nerek, wątroby, serca i płuc. Kiedy się wynurzają, po przywróceniu krążenia nie rozwija się u nich zespół poreperfuzyjny (wolne rodniki nie uszkadzają organów). Janech chciał sprawdzić, czemu się tak dzieje, dlatego posłużył się proteomiką.

Analiza wszystkich białek naraz nie była łatwa, bo "choć liczba wariantów protein wynosiła ponad 100 tys., w grę wchodziły jeszcze ich modyfikacje. W ten sposób mieliśmy ponad milion różnych wariantów". By sobie z tym poradzić, Amerykanie zastosowali spektrometrię masową wysokiej rozdzielczości.

Podczas wcześniejszych badań Janech zauważył, że niektóre delfiny z Programu Ssaków Morskich marynarki USA żyją o wiele dłużej od dzikich pobratymców. Z biegiem lat rozwija się u nich insulinooporność i stłuszczenie wątroby, co odpowiada zespołowi metabolicznemu u ludzi. Próbując wyjaśnić to zjawisko, Janech rozpoczął współpracę ze Stephanie Venn-Watson, ekspertem od delfinów marynarki, i Randallem Wellsem, specjalistą od biologii dzikich delfinów.

Dzięki finansowaniu Office of Naval Research zespół zaczął badać adiponektynę w surowicy 2 populacji delfinów butlonosych: marynarki i dzikich (adiponektyna wpływa na szereg procesów metabolicznych, pośrednio oddziałując na wrażliwość na insulinę). Chcąc wiedzieć, jak ma się to do ludzkiego zespołu metabolicznego, dodatkowo naukowcy przeprowadzili proste analizy proteomiczne próbek surowicy delfinów i ludzi.

Biorąc pod uwagę, że główne białka są stałe u różnych gatunków ssaków, trio zakładało, że najwyższe stężenie białek będzie u obu gatunków podobne. Tymczasem okazało się, że zawartość 11 białek była u delfinów co najmniej 100-krotnie większa.

Na początku Janech, Venn-Watson i Wells przypisali to różnicom w pochodzeniu genetycznym. W pewnym momencie ewolucji część ssaków oddzieliła się bowiem i rozwinęła w parzystokopytne, podczas gdy inne stały się naczelnymi. Delfiny butlonose są zaś potomkami tych pierwszych. Badania proteomu surowicy świni (zwierzęcia parzystokopytnego) i delfina ponownie jednak zaskoczyły, bo okazało się, że nadal występują 100-krotne różnice w zakresie 5 białek, w tym adiponektyny i waniny-1.

O ile wiadomo, że poziomy adiponektyny u delfinów są wyższe, by kontrolować magazynowanie glukozy w czasie żerowania, o tyle wysoka wanina-1 to coś nowego (poziom waniny u delfinów wynosił 31–106 μg/ml, a to 20–1000 razy więcej niż u zdrowego człowieka). Co istotne, nadmiernie wysokie stężenia waniny-1 korelowały z pogorszoną funkcją wątroby. Sugeruje to, że ma ona chronić przed zespołem metabolicznym. Janech, Venn-Watson i Wells uważają, że może chodzić o jeszcze jedną rzecz. Wanina odpowiada bowiem za produkcję witaminy B5 i robiąc to, uwalnia silny przeciwutleniacz (cysteaminę), który chroni tkanki przed uszkodzeniem, np. pod wpływem niedotleniania czy reprefuzji/reoksygenacji.

Obecnie zespół Janecha zbiera próbki różnych nurkujących i nienurkujących ssaków morskich, a także ssaków lądowych. Amerykanie mapują ich proteomy. Po wszystkim okaże się, czy zdobycze ewolucyjne innych zwierząt da się wykorzystać, by zapobiec np. ostremu uszkodzeniu nerek u ludzi.

« powrót do artykułu