Un șarpe care nu mănâncă 14 luni își poate mări inima și accelera masiv metabolismul atunci când prinde o pradă. Cercetătorii de la Universitatea din Colorado Boulder analizează acum biologia extremă a pitonilor pentru a dezvolta tratamente noi destinate bolilor de inimă și obezității umane.
Inima care se repara singura
Cifrele vorbesc de la sine.
Când Skip Maas, biolog molecular la Universitatea din Colorado Boulder, i-a dat un șobolan pitonului său Agrapina după un post de peste un an, șarpele și-a turat imediat motoarele interne „pentru a ajuta la descompunerea acelei mese și a extrage toți nutrienții ei”.
Dar cum ne ajută asta pe noi? Npr a relatat luni dimineața că experții americani văd aici o oportunitate medicală uriașă. „Are mult sens ca pitonii, pentru că trăiesc în medii atât de extreme, să aibă secrete care s-ar aplica la oameni”, a declarat Leslie Leinwand, genetician și ofițer executiv de știință la Institutul BioFrontiers al universității din Colorado.
Pitonii „sunt atât de adaptați la stilul lor de viață”, explică Maas. „Cred că este o cale cu adevărat excelentă să ne uităm la ceva ce evoluția a rezolvat deja pentru a ne inspira”.
Și transformarea este radicală. Tommy Martin, profesor asistent la University of Nebraska Medical Center, a detaliat procesul fizic. „Pitonii își cresc metabolismul de la 10 la 40 de ori în urma unei hrăniri, în funcție de dimensiunea mesei”.
Jack Gugel, un alt biolog molecular implicat în proiect, face o comparație vizuală puternică. Este „echivalentul unui cal de curse de la Kentucky Derby în repaus, comparativ cu momentul când sprintează pe pistă”. El adaugă că pitonii mențin „acea stare metabolică ridicată timp de zile în timp ce digeră masa”.
Pentru a face față acestui efort, organele șarpelui pur și simplu se transformă. „Organele lor vor crește de fapt”, spune Gugel. La oameni (și știm bine că bolile cardiovasculare ucid zeci de mii de români în fiecare an), o inimă mărită devine rigidă și extrem de periculoasă. „Unii oameni, indiferent ce fac, chiar dacă au dieta perfectă și fac exerciții în fiecare zi, tot vor avea boli de inimă”, adaugă cercetătorul.
La pitoni, în schimb, inima revine la normal după aproximativ o lună. „Și am fost cu adevărat interesați să ne dăm seama, OK, care sunt semnalele care îi spun acestei inimi să devină mai mare?”, spune Gugel. „Și apoi, si care sunt semnalele care îi spun inimii să scadă înapoi la o dimensiune normală?”
Yuxiao Tan, biolog molecular în aceeași echipă, a descoperit recent un detaliu uluitor. „Inima lor nu doar că poate deveni mai mare, dar celulele musculare cardiace cresc si în număr după ce mănâncă”. La noi lucrurile stau fix invers. „Când oamenii suferă un atac de cord, ajung să aibă o cicatrice pe inimă pentru că celulele noastre musculare cardiace nu sunt capabile să prolifereze și să repare cicatricea”, explică Tan.
O molecula contra obezitatii
Numai că inima nu este singurul organ analizat în laboratoarele din Colorado. Cercetătorii studiază atent și rezistența la atrofia musculară. Maas povestește că Agrapina, deși postise atâtea luni, „a fost suficient de puternică pentru a-l constrânge complet. Era pe deplin capabilă”. Șarpele „pierduse foarte puțin tonus muscular în ciuda întregului acel timp de post”.
V-ați gândit vreodată cum ar fi să nu vă mișcați un an și să aveți exact aceeași forță fizică?
„Nu știu nicio altă creatură care să poată face acest gen de post fără a pierde funcția musculară”, a declarat Leinwand. Ea studiază acum moleculele rezultate din digestia șarpelui. „Cred că aceasta ar putea fi ceea ce numim o mină de aur”.
Într-un studiu recent (publicat în revista științifică Nature Metabolism), echipa a descris o moleculă numită pTOS care crește uriaș în sângele pitonilor după masă. „Dacă aș fi o persoană care pariază, aș paria că ceva care se modifică de o mie de ori face probabil ceva important”, a spus Leinwand.
Molecula respectivă acționează ca un supresor al apetitului direct în hipotalamus. „Când dăm această moleculă șoarecilor obezi, ei mănâncă mai puțin și pierd în greutate”, a anunțat Gugel.
Iar potențialul comercial este uriaș. „Cred că există un potențial mare pe piață pentru un medicament care în mod specific poate inhiba apetitul în creier pentru a ajuta oamenii cu pierderea în greutate”, a adăugat el.
Medicamente inspirate din natura
E drept că industria farma se uită tot mai des la animale extreme, cum a fost cazul medicamentelor tip Ozempic derivate din veninul șopârlei Gila. Jasmin Camacho, biolog evoluționist la Stowers Institute for Medical Research, laudă această abordare. „Mergând la acest animal extrem, acea moleculă a fost exprimată la un nivel mai înalt într-un mod în care pur și simplu a ieșit în evidență”.
Camacho studiază la rândul ei liliecii pentru posibile tratamente împotriva diabetului. „Evoluția a derulat experimente naturale timp de sute de milioane de ani. Deci, studiind aceste adaptări, începem să ne gândim la alte modalități în care corpurile noastre pot funcționa”, explică ea.
Ashley Zehnder, CEO al companiei Fauna Bio, consideră că direcția de cercetare este extrem de validă. „Poți găsi aceste molecule bioactive cu adevărat potente în aceste specii extreme, pentru că au fost perfecționate evolutiv, și le putem folosi pentru medicamente”.
Zehnder vede imaginea de ansamblu a medicinei viitorului. „Cred că sunt multe pe care le putem învăța punându-ne înapoi în acel arbore evolutiv și spunând, «ce putem învăța de la aceste alte animale?»”. Ea concluzionează: „Și cred că ceea ce va face la sfârșitul zilei este să ne facă să apreciem cu adevărat foarte mult valoarea acelei diversități”.
Pentru a transforma aceste descoperiri de laborator în tratamente reale pentru pacienți, cercetătorii Gugel, Leinwand, Martin și Jonathan Long de la Universitatea Stanford au înființat oficial o companie dedicată, numită Arkana Therapeutics.
