كيف يمكن أن يحمينا استخدام بروتينات القراد المضادة للتجمد من البرد
كيف يمكن أن يحمينا استخدام بروتينات القراد المضادة للتجمد من البرد
Anonim

عندما يكون هناك تغير في درجة الحرارة في البيئة ، يتكيف جسم الإنسان داخليًا ؛ نحن نرتعش أو نتعرق للتدفئة أو التهدئة ، على التوالي. في بعض الأحيان ، نلجأ إلى المعاطف والأوشحة للمساعدة. لكن قد يستعير البشر قريبًا بعض صفات "مضادات التجمد" من الزواحف والحشرات من أجل حماية أنفسهم بشكل أفضل عندما تنخفض درجة الحرارة ، وفقًا لدراسة جديدة نُشرت في PLOS ONE.

هدفت الدراسة إلى تحليل كيفية استخدام أنواع معينة من النباتات والأسماك والحشرات والبرمائيات والزواحف لبروتينات مقاومة التجمد لخلق "صلابة باردة" خلال فصل الشتاء. هذه الأنواع هي أمثلة على ectotherms ، أو الكائنات الحية غير القادرة على تعديل درجة حرارة أجسامها. بدلاً من ذلك ، يعتمدون على مصادر الحرارة الخارجية للتدفئة. يحتوي كل من القراد والأسماك على بروتينات مضادة للتجمد تحميهم من تجمد الأنسجة خلال أشهر الشتاء.

القراد على وجه الخصوص هو إيرول فيكريغز ، أستاذ الطب في جامعة ييل والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة ، محور التركيز الرئيسي. لديهم بروتين يسمى IAFGP يتم تشغيله خلال أشهر الشتاء ، والذي يحميهم من البرد. قام فيكريج وفريقه بتربية الفئران الخاصة التي تحتوي على الجينات الموصلة المسؤولة عن خصائص مضاد التجمد في القراد من أجل معرفة ما إذا كانت الثدييات يمكن أن تستمد حماية مماثلة من هذه البروتينات - خاصة وأن الأساليب الداخلية للإنسان لتنظيم درجة الحرارة (مثل عزل الجسم وتدفق الدم) تذهب فقط بعيد جدا.

من خلال اختبارات عينات الجلد ، حيث وضع الباحثون خلايا الجلد في درجات حرارة أعلى قليلاً من درجة التجمد لأيام ، وكذلك الاختبارات على الفئران الحية (حيث تم وضع ذيولها في محلول تبريد لمدة 7 أيام) ، تمكن الفريق من اختبار أجسامهم ضد البرد. وجدوا أن الفئران التي احتوت على بروتين IAFGP أظهرت مقاومة أعلى لقضمة الصقيع. 60 في المائة منهم لم يكن لديهم قضمة صقيع على ذيولهم مقارنة بـ 11 في المائة فقط من الفئران دون IAFGP.

أوضح المؤلفون: "تساهم البروتينات المضادة للتجمد (AFP) في الصلابة الباردة من خلال تقليل الضرر الناجم عن البرودة بطريقة غير مجمعة ، وترتبط مباشرة بسطح بلورات الجليد". يمنع هذا التفاعل إضافة جزيئات الماء إلى الشبكة الجليدية النامية ويعيق نمو البلورات. وهذا بدوره يمنع تكوين إبر جليدية حادة تؤدي إلى تلف الأنسجة. " بعبارة أخرى ، تمنع هذه البروتينات الطبيعية المضادة للتجمد الجليد من الاستيلاء على أنسجة الكائنات الحية أثناء البرد القارس - وهذه الصفات هي التي تسمح لمثل هذه الكائنات الحية بالاستمرار في "المنافذ المتطرفة" من الأرض ، مثل مياه القطب الشمالي أو الأنهار الجليدية.

لكن هذه مجرد دراسة أولية ، وسيستغرق الأمر وقتًا طويلاً قبل أن يتمكن الباحثون حتى من البدء في اختبار هذا على البشر - ويرجع ذلك أساسًا إلى عدم تمكنهم من استخدام نفس الطريقة التي استخدموها لحقن البروتينات في الفئران. قال فيكريغ لصحيفة واشنطن بوست: "دراستنا لا تعالج مسألة كيفية تقديم البروتين". "نحن نستخدم الفئران المعدلة وراثيًا ، ومن الواضح أننا لن نضع هذا الجين في البشر."

في هذه الأثناء ، مع اقتراب الشتاء من آخر أنفاسه الجليدية ، استجمع قواها.

شعبية حسب الموضوع