Vedcom sa podaril zázrak: Presvedčili živočícha, že „nepotrebuje dýchať“, aby prežil

  • Znie to až neuveriteľne, ale žubrienka dokázala mať prívod kyslíka aj bez dýchania
  • Ako to vedci pomocou iných biologických pomocníkov dokázali?
  • Ak by sa niečo podobné podarilo aj u ľudí, mohlo by to zachraňovať životy či udržať mozog nepoškodený po hlbokom bezvedomí, kedy sa doň prívod kyslíka preruší
dýchanie pľúca kyslík
Unsplash/ Mael Balland a TASR/ AP/ Maya Alleruzzo
  • Znie to až neuveriteľne, ale žubrienka dokázala mať prívod kyslíka aj bez dýchania
  • Ako to vedci pomocou iných biologických pomocníkov dokázali?
  • Ak by sa niečo podobné podarilo aj u ľudí, mohlo by to zachraňovať životy či udržať mozog nepoškodený po hlbokom bezvedomí, kedy sa doň prívod kyslíka preruší

Živočích mal kyslík aj bez dýchania – takto v skratke a veľmi jednoducho by sa dal opísať neuveriteľný, úspešný pokus európskych vedcov z Mníchova. 

Predstav si, že si niekde, kde nie je žiadny kyslík. Zvyšok scenáru, ako by to dopadlo, si určite všetci vieme predstaviť. Bez kyslíka jednoducho žiť nevieme. Nie sme rastliny, ktoré si ho fotosyntézou dokážu vytvárať, bez neho zomrieme.

Aj chvíľkové zastavenie prívodu kyslíka do nášho mozgu – takzvaná mozgová hypoxia – môže zanechať trvalé následky, napríklad stratu pamäte.

K niečomu takému môže dôjsť pri mŕtvici, srdcovom infarkte či inom upadnutí do hlbokého bezvedomia.

V prípade, že nedostatok kyslíka trval trochu dlhšie, medzi príznaky mozgovej hypoxie patrí strata pamäti, ktorá sa môže prejaviť neskôr, halucinácie a zlá motorika. Pacient môže mať tiež problémy učiť sa nové informácie…

Mozgové bunky začínajú umierať už do piatich minút, ak sú odrezané od kyslíka. Keď sa to stane, pacientove oči prestanú reagovať na svetlo. Znižuje sa krvný tlak. Srdce zatiaľ funguje ďalej, no človek upadne do kómy a jeho mozog môže byť v skutočnosti už úplne mŕtvy. Nakoniec sa môže zastaviť aj srdce,“ opisuje jednotlivé dĺžky hypoxie portál Zdravie.sk.

Mimochodom, takzvanej tichej hypoxii čelia dnes aj viacerí pacienti nakazení Covid-19. „Človek s covidom môže preto vyzerať dobre, akoby mu nič nebolo, no v priebehu niekoľkých hodín sa môže úplne zrútiť – vo chvíli, kedy sú už nedostatkom kyslíka poškodené orgány,“ písali o tejto téme Aktuality.sk.

mozog
zdroj: Pixabay/VSRao

Ako mali žubrienky kyslík aj bez dýchania

Vedci vystavili žubrienky (budúce žabky) – krátko po tom, čo sa im objavili predné končatiny – podobnej situácii, akú opisujeme vyššie: Dali ich do prostredia, kde nebol žiadny kyslík. „Vyčerpali ho z vody, v ktorej zvieratá plávali,“ opisuje pokus portál The Scientist.

Meranie mozgovej aktivity žubrienok na to podľa očakávaní zaznamenalo zastavenie – ich mozog sa vypol, dostal sa do nebezpečnej hypoxie.

Vedci následne posvietili na zvieratá svetlom a mozgová aktivita sa znova rozbehla. Mozog mal opäť prívod kyslíka. Ako je to možné?

zdroj: Unsplash/@halacious

Žubrienky za to môžu poďakovať mikroorganizmom – vybraným zeleným riasam a baktériám, ktoré im boli predtým pichnuté do srdca. To následne pumpovalo tieto malinké organizmy do zvyšku tela, vrátane mozgu.

Keď potom vedci na žubrienky zasvietili svetlom, tieto zelené riasy a baktérie začali fotosyntézou vytvárať kyslík priamo v živočíchovi a jeho mozgová aktivita sa opäť rozbehla. Keď svetlo zhasli, čím prerušili fotosyntézu, neuronálna aktivita bez kyslíka opäť spadla.

Túto vedeckú prácu nájdeš publikovanú a detailnejšie opísanú aj na stránke iScience.

zdroj: Unplash/ ThisisEngineering RAEng

Otázky, na ktoré ešte treba nájsť odpoveď

Za týmto nápadom majú stať dvaja vedci z univerzity Ludwiga Maximiliána v Mníchove – neurovedec Hans Straka a biológ Jörg Nickelsen, ktorí chceli vyskúšať, či fotosyntetické mikroorganizmy dokážu zásobovať mozog kyslíkom.

S projektom im pomohli aj dve vedkyne. Nickelsenova vtedajšia doktorka Myra Chávez Rosas, ktorá je teraz na univerzite v Berne vo Švajčiarsku, pestovala zelené riasy (Chlamydomonas reinhardtii) a sinice (Synechocystis sp. PCC6803 – ide o baktérie, donedávna bežne označované aj za mikroriasy), ktoré pri osvetlení produkujú kyslík.

Absolventka Suzan Özugurová, ktorá medzitým absolvovala Strakovo laboratórium, potom vstrekla riasy alebo sinice do sŕdc žubrienok,“ píše The Scientist.

zdroj: iSpot – share nature/ Adushan

Aj keď test dopadol úspešne, k spomínanej záchrane mozgu u ľudí v hlbokom bezvedomí vedie podľa niektorých vedcov ešte dlhá cesta.

Pred nimi je niekoľko otázok, na ktoré musia nájsť odpovede. Napríklad, telo použitých žubrienok (Xenopus laevis, po slovensky pazúrnatka vodná) je prehľadné a potrebné svetlo na fotosyntézu a vytváranie kyslíka prešlo cez ich pokožku veľmi ľahko.

U ľudí či iných živočíchov bude posvietiť si na malé mikroorganizmy a spustiť tak fotosyntézu zrejme väčší problém.

Taktiež treba určiť správny počet týchto kyslík vytvárajúcich pomocníkov, lebo ako vie telu uškodiť nedostatok kyslíka, problémy môže spôsobiť aj jeho prekysličenie.

Zdroje: The Scientist, iScience, Zdravie.sk

Najnovšie videá

Teraz najčítanejšie